NOD1活性化は、ヒト脂肪細胞における自然免疫応答とインスリン抵抗性を誘導します

目的：自然免疫受容体ヌクレオチドオリゴマー化ドメイン（NOD）タンパク質は、細胞内細菌ペプチドグリカンを認識します。自然免疫系の活性化は、インスリン抵抗性の発達と進行に寄与します。本研究の目的は、ヒト脂肪細胞におけるNOD1とNOD2の存在を決定するだけでなく、その機能を評価することを目的としています。 方法：肥満被験者からの皮下腹部脂肪は生検を生検で、定量的リアルタイムPCR（QPCR）を使用したNOD発現の特性を特徴づけました。ヒト脂肪細胞は、IE-DAP（NOD1特異的リガンド）、およびNOD1、炎症誘発性サイトカイン産生および核因子（NF）-κB活性化をQPCR、酵素結合免疫吸着剤アッセイ（ELISA）およびルシフェラーゼアッセイを使用して定量化しました。インスリン刺激グルコース取り込みは、2-デオキシ-D- [（3）H]グルコース取り込みを測定することにより決定されました。IRS-1、AktおよびJNKの発現とリン酸化を、ウエスタンブロッティングを使用して評価しました。 結果：NOD1/NOD2 mRNAの発現は、脂肪細胞分化中に誘導され、ヒト脂肪堆積物で増強されました。IE-DAP誘導NF-κBP65核転座とMCP-1、IL-6、IL-8を含む炎症誘発性サイトカイン産生の著しい増加による分離ヒト脂肪細胞の刺激。NOD1の活性化は、JNKおよびIRS-1 SER307のリン酸化の増加によって明らかにされたように、インスリンシグナル伝達を弱め、IRS-1チロシンリン酸化を阻害し、ヒト脂肪細胞におけるSer473およびThr308上のAKTのインスリン誘発性リン酸化を減少させました。さらに、NOD1の活性化は、インスリン誘発性グルコースの取り込みを減少させ、インスリン抵抗性をもたらしました。 結論：これらの結果は、NOD1シグナル伝達が、ヒト脂肪細胞における自然免疫とインスリン抵抗性の間のリンクの1つである可能性があることを示唆しています。この研究は、インスリン抵抗性に関与する自然免疫の成分としてのNOD1タンパク質のサポート証拠を提供します。

AIMS: The innate immune-receptor nucleotide oligomerization domain (NOD) protein recognizes intracellular bacterial peptidoglycan. Activation of the innate immune system contributes to the development and progression of insulin resistance. The present study aimed to determine the presence of NOD1 and NOD2 in human adipose cells as well as to assess their functionality. METHODS: Subcutaneous abdominal fat from obese subjects was biopsied and characterized for NOD expression using quantitative real-time PCR (qPCR). Human adipocytes were stimulated with iE-DAP (NOD1-specific ligand), and NOD1, proinflammatory cytokine production and nuclear factor (NF)-κB activation were quantified using qPCR, enzyme-linked immunosorbent assay (Elisa) and luciferase assay. Insulin-stimulated glucose uptake was determined by measuring 2-deoxy-D-[(3)H] glucose uptake. Expression and phosphorylation of IRS-1, Akt and JNK were evaluated using Western blotting. RESULTS: NOD1/NOD2 mRNA expression was induced during adipocyte differentiation and enhanced in human adipose depots. Stimulation of isolated human adipocytes with iE-DAP induced NF-κB p65 nuclear translocation and a marked increase in proinflammatory cytokine production, including MCP-1, IL-6 and IL-8. NOD1 activation weakened insulin signal transduction as revealed by increased JNK and IRS-1 Ser307 phosphorylation, inhibited IRS-1 tyrosine phosphorylation, and reduced insulin-induced phosphorylation of Akt on Ser473 and Thr308 in human adipocytes. Moreover, NOD1 activation reduced insulin-induced glucose uptake, leading to insulin resistance. CONCLUSION: These results suggest that NOD1 signaling could be one of the links between innate immunity and insulin resistance in human adipocytes. This study provides supporting evidence for NOD1 protein as a component of innate immunity involved in insulin resistance.