膵臓β細胞におけるABCA1の発現に対するTNF-αの効果

254 kD膜タンパク質であるATP結合カセットトランスポーターA1（ABCA1）は、細胞からアポリポタンパク質への脂質流出の重要な調節因子です。膵臓β細胞のABCA1は、インスリン分泌とコレステロールの恒常性に影響します。腫瘍壊死因子（TNF）-αは、細胞増殖、分化、アポトーシスを含むさまざまな生理学的イベントを誘発する多面的なサイトカインであり、膵島のグルコース依存性インスリン分泌を減少させることも知られています。本研究では、ラット膵島およびINS-1細胞におけるABCA1発現に対するTNF-αの役割を調べました。ABCA1タンパク質レベルは、膵島のTNF-αの濃度の上昇に応じて減少しました。リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応分析では、ABCA1 mRNA発現の有意な減少が示されました。内因性ABCA1 mRNAレベルへの影響と並行して、TNF-αはABCA1プロモーターを含むレポーターコンストラクトの活性を抑制しました。この効果はBirB796によって廃止されましたが、SB203580またはPD98095によっては廃止されませんでした。p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）γの構成的活性型は、P38-MAPK（α、β）ではなくABCA1プロモーター活性を抑制しましたが、P38-MAPKγの支配的な陰性変異体はABCA1に対するTNF-αの効果をブロックしました。プロモーターアクティビティ。BIRB796は、TNF-αによって誘導されるコレステロールエステル含有量の増加を阻害しました。ただし、BIRB796は、INS-1細胞のTNF-αによって引き起こされるインスリン含有量の減少やABCA1抑制に影響を与えませんでした。要約すると、TNF-αは膵島およびINS-1細胞における内因性ABCA1の発現を抑制しました。これらの発見は、ABCA1発現を制御することにより、TNF-αがインスリン分泌に影響を与える可能性を高めます。

ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1), a 254-kD membrane protein, is a key regulator of lipid efflux from cells to apolipoproteins. ABCA1 in pancreatic β-cells influences insulin secretion and cholesterol homeostasis. Tumor necrosis factor (TNF)-α is a pleiotropic cytokine that elicits a wide spectrum of physiological events, including cell proliferation, differentiation, and apoptosis, and is also known to decrease glucose-dependent insulin secretion in pancreatic islets. In the present study, we examined the role of TNF-α on ABCA1 expression in rat pancreatic islets and INS-1 cells. ABCA1 protein levels decreased in response to rising concentrations of TNF-α in pancreatic islets. Real-time polymerase chain reaction analysis showed a significant decrease in ABCA1 mRNA expression. In parallel with its effect on endogenous ABCA1 mRNA levels, TNF-α suppressed the activity of a reporter construct containing the ABCA1 promoter. This effect was abrogated by BIRB796, but not by SB203580 or PD98095. The constitutively active form of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) γ suppressed ABCA1 promoter activity but not p38-MAPK (α, β), while a dominant-negative mutant of p38-MAPK γ blocked the effect of TNF-α on ABCA1 promoter activity. BIRB796 inhibited the increased cholesterol ester content induced by TNF-α. However, BIRB796 had no effect on the decreased insulin content nor ABCA1 suppression caused by TNF-α in INS-1 cells. In summary, TNF-α suppressed the expression of endogenous ABCA1 in pancreatic islets and INS-1 cells. These findings raise the possibility that TNF-α may affect insulin secretion by controlling ABCA1 expression.