アミノ酸修飾ガドフラーレンは、3T3-L1 脂肪細胞の酸化ストレスによるインスリン抵抗性を抑制します

Amino acid modified gadofullerene protects against insulin resistance induced by oxidative stress in 3T3-L1 adipocytes.

• Tong Yu
• Wang Jia
• Mingming Zhen
• Yue Zhou
• Jie Li
• Chunru Wang

抄録

活性酸素種（ROS）はインスリン抵抗性の発症に関与していることが知られており、抗酸化療法はインスリン抵抗性疾患の治療に有望な戦略であると考えられています。本研究では、Gd@C82（GF-Ala）のアミノ酸誘導体である高効率活性酸素消去剤を合成し、3T3-L1 脂肪細胞を用いて活性酸素を介したインスリン抵抗性への効果を評価しました。脂肪細胞をH2O2（グルコースオキシダーゼによって生成される）に曝露すると、活性酸素のレベルが上昇し、GSHの含有量が減少し、JNKの活性化が増加し、インスリン刺激されたPI3K、Aktおよびp70S6Kの活性化および細胞内のグルコース取り込みが減少することが示された。GF-Alaで細胞を前処理すると、細胞の酸化還元状態とインスリンシグナル伝達経路のH2O2誘発異常が抑制され、用量依存的にインスリン抵抗性が減衰した。以上のことから、ガドフラーレンは、インスリン抵抗性関連疾患の予防・治療に応用できる可能性を秘めていると考えられます。

Reactive oxygen species (ROS) have been shown to be involved in the development of insulin resistance; thus, antioxidant therapy is a promising strategy in the treatment of insulin resistance related diseases. In this study, we synthesized a high-efficiency ROS scavenger, an amino acid derivative of Gd@C82 (GF-Ala), and evaluated its effects on ROS-mediated insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes. The exposure of adipocytes to H2O2 (generated by glucose oxidase) resulted in an elevated level of ROS, a reduced content of GSH and an increase in JNK activation, concomitantly with a decrease in insulin-stimulated PI3K, Akt and p70S6K activation and cellular glucose uptake. The pre-treatment of cells with GF-Ala suppressed H2O2-induced abnormalities in the cellular redox state and insulin signalling pathway and attenuated insulin resistance in a dose-dependent manner. Altogether, gadofullerene has potential therapeutic prospects in the prevention and treatment of insulin resistance related diseases.