Elevated BCAA catabolism reverses the effect of branched-chain ketoacids on glucose transport in mTORC1-dependent manner in L6 myotubes.
分岐鎖アミノ酸異化亢進はmTORC1依存的な経路で分岐鎖ケト酸のグルコース輸送への影響を逆転させる:L6筋管細胞での検討 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 動物
- 出版年
- 2024
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
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- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
インスリン抵抗性では血中分岐鎖アミノ酸(BCAA)とその代謝物である分岐鎖ケト酸(BCKA)が増加する。本研究では、BCAA異化亢進がインスリン刺激グルコース輸送を改善し、BCKAによるインスリン抵抗性を減弱させるか検討した。L6筋管細胞でBCKDキナーゼ(BDK)をノックダウンまたは阻害剤BT2で処理し、KICやBCKA存在下でのインスリン刺激グルコース輸送を測定した。BDK枯渇・阻害はKIC/BCKAによるグルコース輸送抑制を回復し、IRS-1(Ser612)とS6K1(Thr389)のリン酸化を減弱させたが、Akt(Ser473)には影響しなかった。mTORC1/IRS-1経路の誘導はBT2の効果を消失させ、ラパマイシン併用はグルコース輸送をさらに低下させた。KIC/BCKAによるグルコース輸送抑制はmTORC1/S6K1シグナルを介し、BCAA異化亢進により減弱することが示された。BCAA代謝への介入がインスリン抵抗性に有益な可能性が示唆される。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Plasma levels of branched-chain amino acids (BCAA) and their metabolites, branched-chain ketoacids (BCKA), are increased in insulin resistance. We previously showed that ketoisocaproic acid (KIC) suppressed insulin-stimulated glucose transport in L6 myotubes, especially in myotubes depleted of branched-chain ketoacid dehydrogenase (BCKD), the enzyme that decarboxylates BCKA. This suggests that upregulating BCKD activity might improve insulin sensitivity. We hypothesised that increasing BCAA catabolism would upregulate insulin-stimulated glucose transport and attenuate insulin resistance induced by BCKA. L6 myotubes were either depleted of BCKD kinase (BDK), the enzyme that inhibits BCKD activity, or treated with BT2, a BDK inhibitor. Myotubes were then treated with KIC (200 μM), leucine (150 μM), BCKA (200 μM), or BCAA (400 μM) and then treated with or without insulin (100 nM). BDK depletion/inhibition rescued the suppression of insulin-stimulated glucose transport by KIC/BCKA. This was consistent with the attenuation of IRS-1 (Ser612) and S6K1 (Thr389) phosphorylation but there was no effect on Akt (Ser473) phosphorylation. The effect of leucine or BCAA on these measures was not as pronounced and BT2 did not influence the effect. Induction of the mTORC1/IRS-1 (Ser612) axis abolished the attenuating effect of BT2 treatment on glucose transport in cells treated with KIC. Surprisingly, rapamycin co-treatment with BT2 and KIC further reduced glucose transport. Our data suggests that the suppression of insulin-stimulated glucose transport by KIC/BCKA in muscle is mediated by mTORC1/S6K1 signalling. This was attenuated by upregulating BCAA catabolic flux. Thus, interventions targeting BCAA metabolism may provide benefits against insulin resistance and its sequelae.
MeSH
DOI 10.1017/jns.2024.66
PMID 39464407
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