マイオネクチン(CTRP15)は一つ新 しいマイオカインとして骨格筋を 生体脂質バランスとリンクする 2015.1.19 M1 家聞 背景と目的 図来源：本文 CTRP15 • CTRP15(C1q/ TNF-related protein) はCTRP ファミリーの一員である。C1q/ TNFドメ インをシェアする。 • CTRP12はアディポカインとして、インス リン感受性を向上し、血糖コントロールを 改善することが報告された。 • 筋肉は脂質をエネルギー源として消費する一 番大きな組織。アディポカインと似ているマ イオカインを分泌し、メタボリズム、アレル ギーなど生体内いろんな反応と関わっていま す。 • この論文前まで報告されたマイオカイン、例 • CTRP3とCTRP1はアディポカインとして、 えばIL-6、Fstl-1、IL-15はアレルギー反応、 肝臓グルコース産生を抑制する活性と脂肪 酸酸化を促進する活性が報告された。 血液循環、脂肪蓄積に影響を与えると報告さ れた。 背景と目的 図来源：本文 • CTRP15は他のマイオカインと 違い、筋管細胞に優先的にそ して多く発現しております（本 研究で初めてわかったこと）。 • 本研究はCTRP15の代謝機 能について調べた。 Fig1.マイオネクチンはマウス筋肉と血液における発現 A:HEK 293T cells transfected with FLAG-tagged myonectin vector → collect supernatant for immunoblot B: WT mice soleus and plantaris muscles were immediately isolated for immunoblot C: WT Mouse serum was collected and subjected to immunoblot for detection of mynection • マイオネクチンはHEK 293T細胞から培地へと分泌することが確認された。 • マウスの骨格筋のおけるマイオネクチンは40-50kDaのイソ型として存在しており ます。またマイオネクチンは内分泌タンパク質としてマウスの血中にも存在する。 Fig1.マイオネクチンはマウス筋肉と血液における発現 D: Purified recombinant myonectin used as standard for determination of serum myonection concentration in WT mouse. • マウスの血中マイオネクチン 濃度は∼0.4 ug/mlと定量され た。 Fig2.細胞生理状態がマイオネクチンの分泌に与える影響 1 ︎uM forskolin (A); 1 ︎uM epinephrine (B); 1 uM ionomycin(C)を使って、C2C12細胞内のcAMPあるい はカルシュムイオンのレベルを上げた。 ３hと18h後細胞中のマイオカインmRNA量を調べた。 • 筋繊維細胞中のcAMP濃度とカ ルシュム濃度の上昇によって、 マイオカインの発現量は急上昇 した。 Fig2.細胞生理状態がマイオネクチンの分泌に与える影響 1 mM AICAR (D); or 100 nM insulin (E) を使って、C2C12細 胞内のAkt2とAMPKシグナル 経路を活性化した→３hと18h後 細胞中のマイオカインmRNA量 を調べた。 • AICARとinsulinの刺激を受け、筋繊維細胞中のマイ オカインの発現量は特に変化が見られなかった。 Fig3.マウスにおける運動がマイオネクチンの分泌に与える影響 C57BL/6J mice supplied with normal food. Mice were placed individually in a cage with a running wheel or a locked wheel (control) for 2 weeks→after two weeks skeletal muscle and serum were harvested for PCR and western blot • 運動は筋肉と血液におけるマイオネクチンのレベル を向上した。 Fig4.マウスにおける栄養状態がマイオネクチンの産生に与える影響 C57BL/6 mice,male, 12 h fasted or fasted followed by a un restricting food access as refeed → PCR(A,B) or immunoblot(C) are conducted with skeletal muscle or serum • 絶食の後また摂食状態に戻ったらマイオネクチン mRNAの発現量が筋肉位置いても血液においても 有意に上昇した。 Fig4.マウスにおける栄養状態がマイオネクチンの産生に与える影響 C57BL/6 mice, male, 12 h fasted or fasted followed by a un restricting food access as refeed → immunoblot(E,F) or PCR(G) are conducted with skeletal muscle or serum • エネルギー源の組成に関わらない、 栄養の摂取のよってマイオネクチン の産生が有意に増加した。 Fig4.マウスにおける栄養状態がマイオネクチンの産生に与える影響 C2C12 myotubes cultured in serum-free media containing no glucose/lipids (control) or treated with 25 mM glucose or 1 ︎M palmitate for 18 h (n ︎ 8/group) • 消化管のホルモンのシグナルに依らず、エネルギ源は直接の 刺激を筋管細胞に与え、マイオネクチンの産生を促進するこ とが可能と示された。 Fig5.マウスにおけるHF食事がマイオネクチンの産生に与える影響 Separate cohorts of mice were fed a high-fat diet (60% kcal derived from fat; D12492) or an isocaloric matched low-fat diet (10% kcal derived from fat; D12450B) • HF食事の肥満マウスには血液中マイオネクチ ン濃度がLF食事のマウスに比べて有意に下 がった。またcalf muscle (ふくらはぎの筋肉) に おいてはマイオネクチンmRNAの発現量が有意 に下がった。 Fig6.マウスにおけるマイオネクチンの注射が血液指標に与える影響 Recombinant myonectin (5 ︎g/g of body weight) or the equivalent volume of vehicle buffer (20 mM Hepes) was injected intraperitoneally into 10week-old C57BL/6 mice (n=6);Recombinant myonectin was produced in HEK 293T cells. • マイオネクチン注 射によって血中遊 離脂肪酸の濃度が 有意に下がった。 Fig7.マイオネクチンが脂肪分解(lipolysis)に与える影響 (A)3T3-L1 adipocytes treated for 1 h with vehicle, isoproterenol (1 ︎M), myonectin (5 ︎g/ml), or a combination of myonectin and isoprotereno →conditioned media is harvested to determine the release of NEFA from cell. (B)epididymal fat pads were isolated from normal mice→time course of NEFA release is conducted positive control • 3T3-L1細胞においてはマイオネクチン添加は脂肪分解を抑制する効果が見ら れなかった。 • また体外培養をした脂肪組織にマイオネクチンの添加は脂肪分解を抑制する 効果が見られなかった。 Fig8.マイオネクチンが脂肪酸吸収に与える影響 3T3-L1 adipocytes (A) or rat H4IIE hepatocytes (D) were treated overnight with vehicle buffer, recombinant myonectin (5 u︎g/ml), or insulin (50 nM, saturated) and subjected to [3H]palmitate uptake assay for 10, 30, or 60 s (n ︎ 8/group) • H4IIE hepatocytesと3T3L1細胞においてはマイオ ネクチン(5 u︎ g /ml)添加 はパルミチン酸の吸収率 を有意に上げた。 Fig8.マイオネクチンが脂肪酸吸収に与える影響 CD36, FATP1, Cav1, and FABP4 or FABP1 expression in adipocytes (C) or hepatocytes (F) treated with vehicle buffer or myonectin (5 ︎g/ml) for 12 h (n ︎ 8/group). • H4IIE hepatocytesと3T3-L1細胞においては脂肪酸輸送と吸収に関わる遺伝子の発現量が有意 に上がった。 総括 • Myonectin は主に骨格筋に発現し、分泌されます. CK57 BL/J mice の 血液中Myonectinの濃度は0.4 ug/mlぐらいです. • 急な栄養状態の変化と代謝速率の変化、あるいはfast/refeed cycle と 運動、は myonectin の発現量を上げる。それは cAMP 濃度の上昇と 関わる. • MyonectinはNEFAの輸送と吸収に関わる遺伝子の発現を向上し、肝 臓及び脂肪組織にけるNEFA の吸収速度を上げます。 • 肥満はMyonectinの産生を抑制する。 筋肉のタイプ fast-twitch oxidative glycolytic (FOG), fast-twitch glycolytic (FG), or slow-twitch oxidative (SO)
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