SGLT1は、疾患状態で乱れている新しい心臓グルコース輸送体です

目的：心筋細胞は、エネルギー源としてのグルコースと遊離脂肪酸の繊細なバランスに依存します。これは、糖尿病性心筋症や心筋虚血などの病理学的状態で破壊されます。細胞グルコーストランスポーターには2つのファミリーがあります。促進された拡散グルコーストランスポーター（GLUT）。ナトリウム依存性グルコーストランスポーター（SGLT）。GLUTアイソフォームであるGLUT1とGLUT4のみが心筋細胞のグルコース摂取の原因であると長い間考えられてきました。しかし、1つのSGLTアイソフォームであるSGLT1も、心臓の重要なグルコース輸送体であることがわかりました。この研究では、健康と病気におけるSGLT1のヒトおよびマウスの心臓発現パターンを決定し、その調節を決定することを目指しました。 方法と結果：SGLT1は、主に心筋細胞筋膜に局在していました。SGLT1発現の変化は、ヒトモデルとマウスモデルの両方で疾患状態で観察されました。SGLT1の発現は、2型糖尿病および心筋虚血で2〜3倍上方制御されました（P <0.05）。重度の心不全のヒトでは、左心室補助装置の移植後の機能的改善により、SGLT1 mRNAの2倍の増加が生じました（P <0.05）。野生型マウスへのレプチンの急性投与は、心臓SGLT1の発現を約7倍に増加させました（P <0.05）。インスリンおよびレプチン刺激の心臓グルコース取り込みは、特定のSGLT1阻害剤であるフロリジンによって有意に阻害されました（P <0.05）。 結論：我々のデータは、心臓SGLT1の発現および/または機能がインスリンとレプチンによって調節され、疾患で摂動されていることを示唆しています。これは、インスリンとレプチンによる心臓SGLT1発現の調節を調べ、心臓病におけるSGLT1発現の変化を決定する最初の研究です。

AIMS: Cardiac myocytes depend on a delicate balance of glucose and free fatty acids as energy sources, a balance that is disrupted in pathological states such as diabetic cardiomyopathy and myocardial ischaemia. There are two families of cellular glucose transporters: the facilitated-diffusion glucose transporters (GLUT); and the sodium-dependent glucose transporters (SGLT). It has long been thought that only the GLUT isoforms, GLUT1 and GLUT4, are responsible for cardiac myocyte glucose uptake. However, we discovered that one SGLT isoform, SGLT1, is also an important glucose transporter in heart. In this study, we aimed to determine the human and murine cardiac expression pattern of SGLT1 in health and disease and to determine its regulation. METHODS AND RESULTS: SGLT1 was largely localized to the cardiac myocyte sarcolemma. Changes in SGLT1 expression were observed in disease states in both humans and mouse models. SGLT1 expression was upregulated two- to three-fold in type 2 diabetes mellitus and myocardial ischaemia (P < 0.05). In humans with severe heart failure, functional improvement following implantation of left ventricular assist devices led to a two-fold increase in SGLT1 mRNA (P < 0.05). Acute administration of leptin to wildtype mice increased cardiac SGLT1 expression approximately seven-fold (P < 0.05). Insulin- and leptin-stimulated cardiac glucose uptake was significantly (P < 0.05) inhibited by phlorizin, a specific SGLT1 inhibitor. CONCLUSION: Our data suggest that cardiac SGLT1 expression and/or function are regulated by insulin and leptin, and are perturbed in disease. This is the first study to examine the regulation of cardiac SGLT1 expression by insulin and leptin and to determine changes in SGLT1 expression in cardiac disease.