心筋エネルギーの提供は、CD36ノックアウトマウスのグルコースとケトン体の利用の増加によって保存されます

目的：CD36は、心筋における長鎖脂肪酸（LCFA）の重要なトランスポーターです。以前に報告したように、CD36欠損患者は、（123）I-15-（P-ヨードフェニル） - （R、S） - メチルペンタデカン酸（BMIPP）の心筋摂取の著しい減少を示しています。、心筋（18）f-フルオロデオキシ - グルコース（FDG）の取り込みは増加します。ただし、CD36欠乏症の患者にエネルギー提供が保存されているかどうかは明らかにされていません。現在の研究の目的は、野生型（WT）およびCD36ノックアウト（KO）マウスの心筋代謝産物のグルコースの心筋摂取と変化を調査することでした。 方法と結果：高解像度ポジトロン放出断層撮影（PET）は、WTマウスのマウスとリアルタイムで著しく増強されたグルコース取り込みを実証しました。グルコーストランスポータータンパク質1（GLUT1）の心筋タンパク質発現は、WTマウスと比較してKOマウスで有意に増強されましたが、GLUT4の発現は変化しませんでした。脂肪酸代謝に関与する遺伝子の心筋発現はKOマウスでは増加しませんでしたが、KOマウスではグルコース利用に関連する遺伝子の発現が補償的に増加しました。心臓組織の代謝分析により、KOマウスでさえも、ATPとホスホクレアチンの心筋濃度が維持されていることが明らかになりました。心臓の3-ヒドロキシブチ酸酸とHydroxybutyrateデヒドロゲナーゼのmRNA発現の濃度は、WTマウスよりもKOの方が有意に高かった。 結論：これらのデータは、LCFA取り込み不足の条件下でのCD36KOマウスハートのグルコースおよびケトン体の利用の増加により、高エネルギーのリン酸が保存される可能性があることを示唆しています。

AIMS: CD36 is an important transporter of long-chain fatty acids (LCFAs) in the myocardium. As we have reported previously, CD36-deficient patients demonstrate a marked reduction in myocardial uptake of (123)I-15-(p-iodophenyl)-(R, S)-methyl pentadecanoic acid (BMIPP), which is an analog of LCFAs, while myocardial (18)F-fluorodeoxy-glucose (FDG) uptake is increased. However, it has not been clarified whether energy provision is preserved in patients with CD36 deficiency. The aims of the current study were to investigate the myocardial uptake of glucose and alterations in myocardial metabolites in wild-type (WT) and CD36 knockout (KO) mice. METHODS AND RESULTS: High-resolution positron emission tomography (PET) demonstrated markedly enhanced glucose uptake in KO mouse hearts compared with those of WT mice in real-time. The myocardial protein expression of glucose transporter protein 1 (GLUT1) was significantly enhanced in KO mice compared to WT mice, whereas that of GLUT4 was not altered. While the myocardial expression of genes involved in fatty acid metabolism did not increase in KO mice, that of genes related to glucose utilization compensatorily increased in KO mice. The metabolomic analysis of cardiac tissues revealed that the myocardial concentrations of ATP and phosphocreatine were maintained, even in KO mice. The concentration of 3-hydroxybutyric acid and mRNA expression of hydroxybutyrate dehydrogenase in the heart were significantly higher in KO than in WT mice. CONCLUSION: These data suggest that high-energy phosphate might be preserved by the increased utilization of glucose and ketone bodies in CD36KO mouse hearts under conditions of deficient LCFA uptake.