臍帯間葉系幹細胞調整培地はC2C12細胞のインスリン抵抗性を改善する

Umbilical Cord-Mesenchymal Stem Cell-Conditioned Medium Improves Insulin Resistance in C2C12 Cell.

• Kyung Soo Kim
• Yeon Kyung Choi
• Mi Jin Kim
• Jung Wook Hwang
• Kyunghoon Min
• Sang Youn Jung
• Soo Kyung Kim
• Yong Soo Choi
• Yong Wook Cho

抄録

背景:

臍帯間葉系幹細胞培養液（UC-MSC-CM）は、無細胞治療の有望な手段として注目されている。本研究の目的は、C2C12細胞のインスリン抵抗性に対するUC-MSC-CMの治療効果を探ることであった。

BACKGROUND: Umbilical cord-mesenchymal stem cell-conditioned medium (UC-MSC-CM) has emerged as a promising cell-free therapy. The aim of this study was to explore the therapeutic effects of UC-MSC-CM on insulin resistance in C2C12 cell.

方法:

インスリン抵抗性はパルミチン酸によって誘導された。インスリン抵抗性に対するUC-MSC-CMの効果を、C2C12細胞におけるグルコース取り込み、グルコーストランスポーター4型（GLUT4）転座、インスリンシグナル伝達経路、ミトコンドリアの内容と機能を用いて評価した。

METHODS: Insulin resistance was induced by palmitate. Effects of UC-MSC-CM on insulin resistance were evaluated using glucose uptake, glucose transporter type 4 (GLUT4) translocation, the insulin-signaling pathway, and mitochondrial contents and functions in C2C12 cell.

結果:

UC-MSC-CMによりグルコース取り込みが改善された。UC-MSC-CM処理は、細胞質GLUT4発現を増加させず、膜質GLUT4発現のみを増加させた。UC-MSC-CM投与により、ミトコンドリアの内容物はミトコンドリア転写因子A、ミトコンドリアDNAコピー数、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ-activated receptor γ coactivator 1-alphaで評価され、ミトコンドリアの内容物はUC-MSC-CM投与により増加した。また、UC-MSC-CMはミトコンドリアの活性酸素を有意に減少させ、脂肪酸酸化とミトコンドリア膜電位を増加させた。アデノシン三リン酸（ATP）含量の改善は見られなかったが、UC-MSC-CMによりATP合成が改善された。UC-MSC-CMのサイトカインおよび活性因子の解析から、インスリン抵抗性を抑制する多くの調節因子が含まれていることが明らかになった。

RESULTS: Glucose uptake was improved by UC-MSC-CM. UC-MSC-CM treatment increased only in membranous GLUT4 expression, not in cytosolic GLUT4 expression. It restored the insulin-signaling pathway in insulin receptor substrate 1 and protein kinase B. Mitochondrial contents evaluated by mitochondrial transcription factor A, mitochondrial DNA copy number, and peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha were increased by UC-MSC-CM. In addition, UC-MSC-CM significantly decreased mitochondrial reactive oxygen species and increased fatty acid oxidation and mitochondrial membrane potential. There was no improvement in adenosine triphosphate (ATP) contents, but ATP synthesis was improved by UC-MSC-CM. Cytokine and active factor analysis of UC-MSC-CM showed that it contained many regulators inhibiting insulin resistance.

結論:

UC-MSC-CMはC2C12細胞において複数のメカニズムでインスリン抵抗性を改善する。

CONCLUSION: UC-MSC-CM improves insulin resistance with multiple mechanisms in C2C12 cell.

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