シリクリスチンAはNrf2-HO-1/SOD2経路を活性化し、GLUTag細胞におけるエストロゲン受容体αのアップレギュレーションを介してアポトーシスを抑制し、GLP-1産生を改善します

Silychristin A activates Nrf2-HO-1/SOD2 pathway to reduce apoptosis and improve GLP-1 production through upregulation of estrogen receptor α in GLUTag cells.

• Jinyu Wang
• Xiaoying Zhang
• Luxin Zhang
• Tingxu Yan
• Bo Wu
• Fanxing Xu
• Ying Jia

抄録

グルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）は、主に腸内L細胞から分泌されるグルカゴン様ペプチドであり、膵β細胞におけるインスリンの合成・分泌を促進し、インスリン非依存的にグルコースホメオスタシスを維持する機能を有している。シリマリン由来の主要なフラボノリグナンであるシリクリスチンAは、ストレプトゾトシン（STZ）誘発糖尿病ラットにおいて膵β細胞を酸化損傷から保護することが報告されている。しかし、腸内L細胞の保護におけるシリクリスチンAの役割は未だ不明である。本研究では、パルミチン酸（PA）がNF-E2関連因子2（Nrf2）、ヘムオキシゲナーゼ1（HO-1）、スーパーオキシドディスムターゼ2（SOD2）の発現を抑制し、活性酸素量を増加させて腸内L細胞GLUTag細胞のアポトーシスを誘導し、GLP-1含量を減少させることを明らかにした。また、シリクリスチンAの事前インキュベーションは、GLUTag細胞のアポトーシスレベルの低下とGLP-1レベルの増加を伴うPAの不活性化されたNrf2-HO-1/SOD2抗酸化経路を効果的に逆転させることができた。また、シリクリスチンAの標的となりうるエストロゲン受容体αは、PA刺激により発現が低下し、シリクリスチンAにより濃度依存的に発現が改善されることが示された。さらに、エストロゲン受容体αアンタゴニスト MPP を投与すると、GLUTag 細胞の Nrf2-HO-1/SOD2 経路が活性化され、シリクリスティン A による GLP-1 産生刺激が阻害され、アポトーシスが誘導されることを明らかにしました。以上の結果から、シリクリスチンAはエストロゲン受容体α依存性のNrf2-HO-1/SOD2経路を活性化し、GLUTag細胞においてアポトーシスを減少させ、GLP-1産生を増加させることが明らかになった。

Glucagon-like peptide-1 (GLP-1), a glucagon-like peptide secreted mainly from intestinal L cells, possesses the functions of promoting synthesis and secretion of insulin in pancreatic β-cells, and maintaining glucose homeostasis in an insulin-independent manner. Silychristin A, a major flavonolignan from silymarin, was reported to protect pancreatic β-cells from oxidative damage in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. However, the role of silychristin A in the protection of intestinal L-cells is still unknown. Our current study demonstrated that palmitate (PA) inhibited protein expression of NF-E2-related factor 2 (Nrf2), heme oxygenase-1 (HO-1) and superoxide dismutase 2 (SOD2), and subsequently increased reactive oxygen species level to induce apoptosis and decrease GLP-1 content in intestinal L-cell line GLUTag cells. Pre-incubation of silychristin A effectively reversed PA-inactivated Nrf2-HO-1/SOD2 antioxidative pathway accompanied with decreased apoptosis level and increased GLP-1 level in GLUTag cells. As a potential target of silychristin A, estrogen receptor α was shown to be downregulated by PA stimulation, and the expression of which was improved by silychristin A in a concentration-dependent manner. Further study revealed that the treatment of estrogen receptor α antagonist MPP induced apoptosis and blocked the stimulation of GLP-1 production by silychristin A through the activation of Nrf2-HO-1/SOD2 pathway in GLUTag cells. Taken together, our study found silychristin A activated estrogen receptor α-dependent Nrf2-HO-1/SOD2 pathway to decrease apoptosis and upregulate GLP-1 production in GLUTag cells.

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