AMPK/mTOR/ULK1経路に基づく電気鍼が肥満マウスの肝臓オートファジーに及ぼす影響の検討

ZHANG Ying-rong ,  

ZHOU Zhong-yu ,  

XIA Jun-ni ,  

WANG Yi-fei ,  

ZHANG Zi-yi ,  

LIAO Lu-lu ,  

WANG Jia-jie ,  

摘要

目的は、電気鍼刺激がAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)/哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)/unc-51様オートファジー活性化キナーゼ1(ULK1)シグナル経路を調節することによる肥満マウスの肝臓オートファジーへの影響を検討することである。方法:C57BL/6Jマウスを正常群、モデル群、電気鍼群に無作為に分け、各群8匹ずつとした。高脂肪飼料を用いて肥満マウスモデルを構築した。電気鍼群には両側「足三里」「天枢」の電気鍼介入を行い、1回30分、週5回、4週間継続した。治療前後で各群のマウスのLee指数および体重の変化を観察した。空腹時血糖を測定し、インスリン耐性試験を行い、曲線下面積(AUC)を算出した。ELISA法により空腹時インスリンおよび血清低密度リポタンパクコレステロール(LDL-C)、高密度リポタンパクコレステロール(HDL-C)、総コレステロール(TC)、トリグリセリド(TG)含量を測定し、インスリン抵抗性指数を算出した。腸間膜白色脂肪組織および肝臓組織の質量を計測し、HE染色法で各群の腸間膜白色脂肪組織および肝臓組織の形態学的変化を観察した。油紅O染色法で肝臓組織の脂質沈着変化を観察し、透過型電子顕微鏡で肝臓組織の超微細構造を観察した。Western blot法で各群マウス肝臓組織のリン酸化(p)-AMPK/AMPK、p-mTOR/mTOR、ULK1、微小管関連タンパク質1軽鎖3-II型(LC3-II)、オートファジー関連遺伝子5(Atg5)、オートファジー関連遺伝子7(Atg7)、選択的オートファジー結合タンパク質(SQSTM1/p62)の蛋白発現を検出した。リアルタイム蛍光定量PCR法で各群マウス肝臓組織のAMPK、mTOR、ULK1、LC3-II、Atg5、Atg7、p62 mRNA発現を検出した。結果:正常群と比較して、モデル群のマウスではLee指数、体重、空腹時血糖、空腹時インスリン、インスリン抵抗性指数およびインスリン耐性試験のAUC値が有意に上昇した(P < 0.01)、血清TG、TC、LDL-C含量が増加し(P < 0.01)、血清HDL-C含量が低下した(P < 0.01)、腹部白色脂肪組織および肝臓組織の質量が増加した(P < 0.01);腸間膜白色脂肪組織の脂肪細胞直径が明らかに増加し、単位面積あたりの細胞数が減少した。肝細胞は腫大し、配列が乱れ、大量の脂滴空胞が出現した。大量の橙赤色脂質沈着が認められた。ミトコンドリアは縮小し、オートファゴソームは減少した。肝臓組織におけるAMPK mRNAおよびp-AMPK/AMPK蛋白発現は低下した(P < 0.01)、mTOR mRNAおよびp-mTOR/mTOR蛋白発現は増加した(P < 0.01)、ULK1、LC3-II、Atg5およびAtg7のmRNAおよび蛋白発現は減少し(P < 0.01)、p62のmRNA及び蛋白発現は増加した(P < 0.01)。モデル群と比較して、電気鍼群のマウスではLee指数、体重、空腹時血糖、空腹時インスリン、インスリン抵抗性指数およびインスリン耐性試験のAUC値が有意に低下した(P < 0.01)、血清TG、TC、LDL-C含量が減少し(P < 0.01)、血清HDL-C含量が上昇した(P < 0.01)、腹部白色脂肪組織および肝臓組織の質量が減少した(P < 0.01、P < 0.05);腸間膜白色脂肪組織の脂肪細胞直径が減少し、単位面積あたりの細胞数が増加した。肝細胞内に明らかな脂滴空胞は見られなかった。橙赤色脂質沈着が減少した。ミトコンドリア構造は正常であり、オートファゴソームが増加し、一部にオートファゴソームおよびオートファゴリソソームが観察された。肝臓組織のAMPK mRNAおよびp-AMPK/AMPK蛋白発現は増加し(P < 0.01)、mTOR mRNAおよびp-mTOR/mTOR蛋白発現は減少した(P < 0.01)、ULK1、LC3-II、Atg5およびAtg7のmRNAおよび蛋白発現は増加し(P < 0.01)、p62のmRNA及び蛋白発現は減少した(P < 0.01)。結論:電気鍼の「足三里」「天枢」は肥満マウスの肝臓オートファジーを促進し、その機序はAMPK/mTOR/ULK1シグナル経路の調節に関連している可能性がある。

关键词

肥満; 電気鍼; AMPK/mTOR/ULK1シグナル経路; オートファジー

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