Motilin mimo střevní motility: román roli v regulaci metabolismus tukové tkáně
motilin je 22 aminokyselin peptid přítomný převážně v endokrinních buněk duodenální sliznice, ačkoli to může také být nalezený v plexus myentericus a štítné žlázy, stejně jako v mozku, přičemž nejvyšší koncentrace zjištěny v hypotalamu (3). Orphan G protein-coupled receptor (GPR38) byl identifikován jako lidský receptor pro motilin, který se vyskytuje hlavně v gastrointestinálním (GI) traktu v druhově závislá způsobem (3). Motilin je dobře známý svými motorickými stimulačními vlastnostmi GI. Jeho plazmatická koncentrace se zvyšuje cyklicky každých 90-120 min během interdigestive postního období pro generování krátkých intervalech silné peristaltické kontrakce od žaludku směrem do duodena a tenkého střeva. Tento vzorec peristaltických kontrakcí je známý jako kontrakce fáze III migračního motorického komplexu (8, 10). Většina výzkumu týkajícího se role motilinu se zaměřila na pochopení mechanismů, které narušují motor-stimulační (prokinetické) vlastnosti tohoto peptidu v GI traktu. Tento byl dále poháněn vyjádření, že motilin by mohl urychlit vyprazdňování žaludku u pacientů s diabetické gastroparézy s důležité terapeutické aplikace pro tento peptid (5, 9, 11). Hlavním zájmem bylo vyvinout agonisty motilinu pro léčbu poruch hypomobility GI traktu. V této souvislosti je v současné době známo jen velmi málo o možných účincích motilinu nad rámec jeho role v regulaci motility GI traktu. Článek v tomto čísle Miegueu et al. (7) poskytuje nové a přesvědčivé důkazy, že motilin také ovlivňuje metabolismus glukózy a lipidů v bílé tukové tkáni (WAT). V sérii velmi elegantních experimentů Miegueu et al. prokázalo, že motilin vyvolal adipogenní účinek v adipocytech 3T3-L1 a v izolovaných primárních adipocytech potkanů. Ve skutečnosti, tukové buňky vystaveny fyziologické koncentrace zvýšená motilin výraz adipogenic geny jako peroxisome-tiazolidindionom activated receptor-γ (PPARy) a CAAT enhancer binding protein α (C/EBPa), který byl také následuje zvýšená proliferace a diferenciace 3T3-L1 preadipocytes (Obr. 1). V souladu s těmito adipogenic účinky byly připomínky, že motilin zvýšené vychytávání glukózy a mastných kyselin (FA) a začlenění FAs do lipidů v těchto buňkách. Zatímco uvolnění FAs tím, že tukové buňky byl zjevně potlačeny, výstup glycerol nezdálo být změněn tím, motilin, což naznačuje zvýšené FA esterifikace bez ovlivnění lipolýzy (Obr. 1). Dalším zajímavým pozorováním bylo, že motilin vykazoval adipogenní odpověď, ale také snížil expresi a sekreci adiponektinu v tukových buňkách. Výrazně zvýšená adipozita korelovala se sníženým cirkulujícím adiponektinem a zvýšenou inzulínovou rezistencí (2, 6). To se zdá kompatibilní s in vitro lipogenických účinek motilin, i když zjevně neshodné s tím, že mRNA exprese GPR38 v lidské podkožní tukové tkáni pozitivně koreluje s homeostasis model assessment inzulínové rezistence (HOMA-IR) (7).
většina nálezů Miegueu et al. (7) byly získány pomocí myší a potkanů adipocyty, dva druhy, ve kterém geny kódující pro motilin a jeho receptory byly hlášeny pouze jako pseudogenes (1, 4), proto za přirozené, motilin záslepky (3). Studie Miegueu et al. poskytuje alternativní pohled na tuto problematiku, protože nejen 3T3-L1, ale také izolované primární adipocyty potkanů vyvolaly funkční odpovědi na motilin. Dále závislá na koncentraci 125I-motilin závazné profil a motilin-indukované FA začlenění v 3T3-L1 adipocytech byla inhibována GPR38 a růstového hormonu secretagogue receptor (GHSR) antagonisté MB10 a -GRP6, respektive (7). Poskytnutí důkazu, že jak gpr38, tak ghrelinové receptory zprostředkovávají lipogenní účinky motilinu v adipocytech. Tato zjištění otevírají možnost zkoumání účinků motilinu specifického pro celé tělo a tkáně a jeho syntetických agonistů / antagonistů využívajících hlodavce jako modely. To by mohl rychle pokročit v chápání potenciální metabolické účinky motilin na různých orgánech a tkáních, stejně jako k posouzení širší fyziologické důsledky používání motilin jako prokinetickým lék cíl pro léčbu hypomobility poruchy GI traktu.
dílo Miegueu et al. vyvolává několik důležitých otázek, které je třeba řešit. Je zásadní, aby budoucí experimenty jasně identifikovaly signalizační mechanismy, kterými motilin indukuje adipogenní účinky. Inzulin, ghrelin, katecholaminy a glukokortikoidy), které regulují metabolismus WAT a homeostázu energie celého těla. Použití wortmannin zabránit motilin-indukované FA příjmu (7), což naznačuje, že adipogenic účinky motilin jsou, alespoň zčásti, zprostředkované PI 3-kinázy, signalizační dráhu. Bylo by také důležité určit, zda existují rozdíly mezi akutními a chronickými účinky motilinu na glukózu a metabolismus FA ve WAT. Akutní účinek tohoto peptidu na metabolismus adipocytů může výrazně změnit WAT funkci; nicméně, chronické terapeutické použití motilin nebo mimetické jako prokinetickým lék může vyvolat závažné účinky na celé tělo metabolismu glukózy a lipidů. Je zajímavé, že za fyziologických podmínek motilin je propuštěn během interdigestive postního období (8, 10), čas, kdy se lipogenických reakci by se mohlo zdát nepravděpodobné. To zvyšuje možnost, že motilin může mít modulační účinek na metabolismus WAT interakcí s jinými kontraregulačními hormony, které také regulují uvolňování a esterifikaci FA v adipocytech. Poslední, rovněž bude důležité posoudit, zda tyto lipogenických účinky motilin jsou reprodukovány v lidských adipocytech. To je zvláště zajímavé, protože exprese mRNA GPR38 v lidské tukové tkáni korelovala pozitivně s HOMA-IR a negativně s expresí mRNA adiponektinu (7). Tyto a další důležité otázky by měly být předmětem další práce v této oblasti. Zjištění hlášená Miegueu et al. prezentujte nové příležitosti k dalšímu pochopení toho, jak střevní peptidy řídí funkci GI a také regulují metabolismus glukózy a lipidů ve WAT.
Autor(autoři) nehlásí žádné střety zájmů, finanční ani jiné.
- 1. Aerssens J , Depoortere jsem , Thielemanse L , Mistelos , Coulie B , Peeters T. potkan postrádá funkční geny pro motilin a receptor pro motilin. Neurogastroenterol Motil 16: 841, 2004.
Google Scholar - 2. Cnop M , Havel PJ , Utzschneider KM , Carr DB , Sinha MK , Bojko EJ , Retzlaff BM , Knopp RH , Brunzell JD , Kahn SE. Vztah adiponektinu ke distribuce tělesného tuku, citlivosti na inzulín a plazmatických lipoproteinů: důkazy pro nezávislé role věku a pohlaví. Diabetologia 46: 459-469, 2003.
Crossref | PubMed | ISI / Google Scholar - 3. De Smet B, Mitselos A, Depoortere i. Motilin a ghrelin jako prokinetické lékové cíle. Pharmacol Ther 123: 207-223, 2009.
Crossref | PubMed | ISI / Google Scholar - 4. Hill J, Szekeres P, Muir A, Sanger G. Molekulární, funkční a mezidruhové srovnání mezi receptory pro prokinetické neuropeptidy, motilin a ghrelin. Gastroenterologie 122: A54, 2002.
ISI / Google Scholar - 5. Janssens J., Peeters TL , Vantrappen G , Směr J , Urbain JL , De Roo M , Muls E , Bouillon, R. Zlepšení vyprazdňování žaludku, diabetická gastroparéza o erytromycin. Předběžné studie. N Engl J Med 322: 1028-1031, 1990.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 6. Lara-Castro C, Luo N, Wallace P, Klein RL, Garvey WT. Adiponektinové multimerní komplexy a metabolický syndrom. Cukrovka 55: 249-259, 2006.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 7. Miegueu P, Cianflone K, Richard D, St-Pierre DH. Motilin stimuluje proliferaci a diferenciaci preadipocytů a ukládání lipidů adipocytů. Am J Physiol Endocrinol Metab 19. července 2011; doi: 10.1152 / ajpendo.00089.2011.
Link / ISI / Google Scholar - 8. Ohno T, Mochiki E, Kuwano h. role motilinu a ghrelinu v gastrointestinální motilitě. Int J Pept 2010 pii: 820794, 2010.
Google Scholar - 9. Peeters TL , Muls E , Janssens J , Urbain JL , Bex M , Van Cutsem E , Depoortere jsem , De Roo M , Vantrappen G , Vývar R. Vliv motilin na vyprazdňování žaludku u pacientů s diabetické gastroparézy. Gastroenterologie 102: 97-101, 1992.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 10. Poitras P, Peeters TL. Motilin. Curr Opin Endokrinol Diabetes Obes 15: 54-57, 2008.
Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar - 11. Urbain JL, Vantrappen G, Janssen J, Van Cutsem E, Peeters T, De Roo m. Intravenózní erythromycin dramaticky urychluje vyprazdňování žaludku u gastroparesis diabeticorum a normals a ruší diskriminaci vyprazdňování mezi pevnými látkami a kapalinami. J Nucl Med 31: 1490-3149, 1990.
PubMed | ISI / Google Scholar