げっ歯類の脳におけるGLUT4グルコース輸送体発現：糖尿病の効果

この研究では、げっ歯類の脳におけるインスリン感受性グルコース輸送体、GLUT4の領域および細胞の発現について説明しています。in situハイブリダイゼーション、免疫組織化学、および免疫ブロット技術の組み合わせを使用して、GLUT4 mRNAとタンパク質を嗅球の顆粒細胞、海馬の歯状回、小脳の顆粒細胞に局在させました。小脳膜におけるGLUT4の濃度の推定は、この輸送体アイソフォームが他のアイソフォーム、GLUT1およびGLUT3と比較して、かなりの量で存在することを示しています。小脳GLUT4の発現は、遺伝的に糖尿病性、高インスリン血症、非糖尿病コントロールと比較してdb/dbマウスで増加し、さらに高いレベルがdb/db雄マウスよりもdb/db雌でさらに観察されました。小脳におけるGLUT4タンパク質の発現レベルは、循環インスリンのレベルに反応するようであり、低insuling星帯形質ゾトシン糖尿病ラットで減少しています。また、運動トレーニングにより、インスリンレベルが低下し、小脳のGLUT4のレベルが比較的低下します。これらの研究は、げっ歯類の脳におけるGLUT4の慢性インスリン感受性調節を示し、これらのGLUT4発現細胞におけるグルコース取り込みの急性変調の可能性を高めます。

This study describes the regional and cellular expression of the insulin-sensitive glucose transporter, GLUT4, in rodent brain. A combination of in situ hybridization, immunohistochemistry and immunoblot techniques was employed to localize GLUT4 mRNA and protein to the granule cells of the olfactory bulb, dentate gyrus of the hippocampus and the cerebellum, with the greatest level of expression being in the cerebellum. Estimates of the concentration of GLUT4 in cerebellar membranes indicate that this transporter isoform is present in significant amounts, relative to the other isoforms, GLUT1 and GLUT3. Cerebellar GLUT4 expression was increased in the genetically diabetic, hyperinsulinemic, db/db mouse relative to the non-diabetic control, and even higher levels were observed in db/db female than db/db male mice. Levels of expression of GLUT4 protein in cerebellum appear to respond to the level of circulating insulin, and are reduced in the hypoinsulinemic streptozotocin-diabetic rat. Exercise training also results in reduced insulin levels and comparably reduced levels of GLUT4 in the cerebellum. These studies demonstrate a chronic insulin-sensitive regulation of GLUT4 in rodent brain and raise the possibility of acute modulations of glucose uptake in these GLUT4 expressing cells.