고포도당은 다양한 세포에서 많은 기능적 변화를 일으킨다. Aquaporin8(AQP8)은 간세포에서 주로 나타나는 막투과성 물 이동 통로이다. AQP8은 도관으로의 물분비에 중요하며 또한 세포내 glycogen대사동안 세포질 삼투농도 유지나 미토콘드리아의 부피 유지를 담당한다. Interleukin-6 (IL-6)는 고포도당 상태에서 증가된다.그러나 고포도당에 의한 AQP8의 영향과 IL-6에 의해 유도된 DNA 합성에의 영향은 아직까지 명확하게 규명되지 않았다.그러므로 이 연구에서는 고포도당에 의한 초대배양된 닭 간세포 기능 변화와 이와 관련된 ...
고포도당은 다양한 세포에서 많은 기능적 변화를 일으킨다. Aquaporin8(AQP8)은 간세포에서 주로 나타나는 막투과성 물 이동 통로이다. AQP8은 도관으로의 물분비에 중요하며 또한 세포내 glycogen대사동안 세포질 삼투농도 유지나 미토콘드리아의 부피 유지를 담당한다. Interleukin-6 (IL-6)는 고포도당 상태에서 증가된다.그러나 고포도당에 의한 AQP8의 영향과 IL-6에 의해 유도된 DNA 합성에의 영향은 아직까지 명확하게 규명되지 않았다.그러므로 이 연구에서는 고포도당에 의한 초대배양된 닭 간세포 기능 변화와 이와 관련된 신호전달 경로를 알아보고자 하였다. 1. 고포도당은 30mM의 농도에서 시간 (≥ 10분)과 농도 (≥ 30mM)의존적으로 세포내에서 세포막으로의 AQP8이동을 증가시켰다. 그러나 30 mM의 만니톨은 AQP8의 전위에 영향을 미치지 않았다. 30mM 포도당은 세포내 cAMP를 증가 시켰고 또한 Akt 인산화, PKC 활성, p44/42 MAPKs, p38MAPK,JNK의 인산화를 증가 시켰다. 반면에 각각의 신호 전달 경로를 SQ 22536 (adenylate cyclase 억제제), LY 294002 (PI3-K phosphatidylinositol3-kinase 억제제), Akt억제제, staurosporine (PKC 억제제), PD 98059(p44/42MAPKs억제제), SB 203580(p38MAPK 억제제), 또는 SP 600125(JNK 억제제)의 억제제로 차단할 경우 30mM 포도당에 의한 AQP8의 전위가 억제 되었다. 또한, nocodazole로 미세소관의 이동을 억제 했을 때 고포도당에 의한 AQP8의 전위가 억제되었다. 또한 고포당은 kinesinlightchain과 dynein의 단백질 발현을 증가 시켰다. 2. 30mM 포도당은 IL-6의 단백질 발현과 mRNA를 증가 시켰다.IL-6는 [3H]thymidineincorporation을 시간 (≥ 4시간)과 농도 (≥ 0.1ng/ml)의존적으로 증가시켰다.또한 IL-6는 BrdU incorporation 그리고 세포수를 농도 의존적 (≥ 0.1ng/ml)으로 증가 시켰다. IL-6(10ng/ml)은 IL-6수용체 α와 gp130을 자극하였으며, JAK2, STAT3, PKC, p44/42 MAPKs, 그리고 PPARδ 의 발현을 촉진하였다. IL-6는 [3H]thymidine incorporation을 증가시켰으며 이는 genistein,herbimycin A (tyrosine kinase 억제제), STAT 억제제, staurosporine, bisindolylmaleimide I (PKC 억제제), PD 98059 (p44/42 MAPKs 억제제), 또한 GW 9662 (PPARδ 길항제)전처리시 억제 되었다. IL-6는 c-fos,c-jun, c-myc의 protooncogenemRNA 발현을 증가 시켰으며 유세포 분석에서 S기의 비율을 증가 시켰다. 또한 IL-6는 세포주기조절단백질의 발현을 증가 시켰으며 이는 genistein, STAT 억제제, staurosporine, PD 98059, 또한 GW9662전처리시 억제 되었다. IL-6는 2-DG uptake와 GLUT-2단백질 발현을 증가시켰다. 즉, 이상의 결과를 요약하면,초대배양된 닭의 간세포에서 1)고포도당은 cAMP, PI3-K/Akt,PKC 그리고 MAPKs의 신호 전달 경로를 통하여 AQP8의 전위를 촉진하고,또한 IL-6의 합성을 증가 시키며 2)IL-6는 IL-6수용체, JAK/STAT, PKC, 그리고 p44/42MAPKs를 통해 DNA 합성을 촉진시킴을 알 수 있었다.
고포도당은 다양한 세포에서 많은 기능적 변화를 일으킨다. Aquaporin8(AQP8)은 간세포에서 주로 나타나는 막투과성 물 이동 통로이다. AQP8은 도관으로의 물분비에 중요하며 또한 세포내 glycogen대사동안 세포질 삼투농도 유지나 미토콘드리아의 부피 유지를 담당한다. Interleukin-6 (IL-6)는 고포도당 상태에서 증가된다.그러나 고포도당에 의한 AQP8의 영향과 IL-6에 의해 유도된 DNA 합성에의 영향은 아직까지 명확하게 규명되지 않았다.그러므로 이 연구에서는 고포도당에 의한 초대배양된 닭 간세포 기능 변화와 이와 관련된 신호전달 경로를 알아보고자 하였다. 1. 고포도당은 30mM의 농도에서 시간 (≥ 10분)과 농도 (≥ 30mM)의존적으로 세포내에서 세포막으로의 AQP8이동을 증가시켰다. 그러나 30 mM의 만니톨은 AQP8의 전위에 영향을 미치지 않았다. 30mM 포도당은 세포내 cAMP를 증가 시켰고 또한 Akt 인산화, PKC 활성, p44/42 MAPKs, p38MAPK,JNK의 인산화를 증가 시켰다. 반면에 각각의 신호 전달 경로를 SQ 22536 (adenylate cyclase 억제제), LY 294002 (PI3-K phosphatidylinositol3-kinase 억제제), Akt억제제, staurosporine (PKC 억제제), PD 98059(p44/42MAPKs억제제), SB 203580(p38MAPK 억제제), 또는 SP 600125(JNK 억제제)의 억제제로 차단할 경우 30mM 포도당에 의한 AQP8의 전위가 억제 되었다. 또한, nocodazole로 미세소관의 이동을 억제 했을 때 고포도당에 의한 AQP8의 전위가 억제되었다. 또한 고포당은 kinesinlightchain과 dynein의 단백질 발현을 증가 시켰다. 2. 30mM 포도당은 IL-6의 단백질 발현과 mRNA를 증가 시켰다.IL-6는 [3H]thymidineincorporation을 시간 (≥ 4시간)과 농도 (≥ 0.1ng/ml)의존적으로 증가시켰다.또한 IL-6는 BrdU incorporation 그리고 세포수를 농도 의존적 (≥ 0.1ng/ml)으로 증가 시켰다. IL-6(10ng/ml)은 IL-6수용체 α와 gp130을 자극하였으며, JAK2, STAT3, PKC, p44/42 MAPKs, 그리고 PPARδ 의 발현을 촉진하였다. IL-6는 [3H]thymidine incorporation을 증가시켰으며 이는 genistein,herbimycin A (tyrosine kinase 억제제), STAT 억제제, staurosporine, bisindolylmaleimide I (PKC 억제제), PD 98059 (p44/42 MAPKs 억제제), 또한 GW 9662 (PPARδ 길항제)전처리시 억제 되었다. IL-6는 c-fos,c-jun, c-myc의 protooncogenemRNA 발현을 증가 시켰으며 유세포 분석에서 S기의 비율을 증가 시켰다. 또한 IL-6는 세포주기조절단백질의 발현을 증가 시켰으며 이는 genistein, STAT 억제제, staurosporine, PD 98059, 또한 GW9662전처리시 억제 되었다. IL-6는 2-DG uptake와 GLUT-2단백질 발현을 증가시켰다. 즉, 이상의 결과를 요약하면,초대배양된 닭의 간세포에서 1)고포도당은 cAMP, PI3-K/Akt,PKC 그리고 MAPKs의 신호 전달 경로를 통하여 AQP8의 전위를 촉진하고,또한 IL-6의 합성을 증가 시키며 2)IL-6는 IL-6수용체, JAK/STAT, PKC, 그리고 p44/42MAPKs를 통해 DNA 합성을 촉진시킴을 알 수 있었다.
High glucose stimulates many functional change of variety type of cells. Aquaporin8 (AQP) is a transmembrane water channel that is found mainly in hepatocytes. In addition to supporting a role for AQP8 in canalicular water secretion, these findings also suggest an intracellular involvement of AQP8 i...
High glucose stimulates many functional change of variety type of cells. Aquaporin8 (AQP) is a transmembrane water channel that is found mainly in hepatocytes. In addition to supporting a role for AQP8 in canalicular water secretion, these findings also suggest an intracellular involvement of AQP8 in preserving cytoplasmic osmolality during glycogen metabolism and in maintaining mitochondrial volume. Diabetes is a high glucose condition and a proinflammatory state. Interleukin-6 (IL-6) contributes to insulin resistance and increased by high glucose. IL-6 is involved in a variety of biological responses, including the immune response, inflammation, hematopoiesis, and oncogenesis by regulating cell growth, survival, and differentiation. However, the direct involvement of AQP8 in high glucose condition and IL-6-induced DNA synthesis have not been established. Thus, this study investigated the effect of high glucose on functional changes of primary cultured chicken hepatocytes and their related signal pathways. 1. High glucose increased the movement of AQP8 from the intracellular membrane to plasma membrane in a 30 mM glucose concentration and in a time- (≥ 10 min) dependent manner. On the other hand, 30 mM mannitol did not affect the translocation of AQP8, which suggested the absence of osmotic effect. Thirty mM glucose increased intracellular cyclic adenosine 3, 5-monophosphate (cAMP) level. Moreover, high glucose level induced Akt phosphorylation, protein kinase C (PKC) activation, p44/42 mitogen-activated protein kinases (MAPKs), p38 MAPK, and c-jun NH2-terminal kinase (JNK) phosphorylation. On the other hand, inhibition of each pathway by SQ 22536 (adenylate cyclase inhibitor), LY 294002 (PI3-K; phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor), Akt inhibitor, staurosporine (PKC inhibitor), PD 98059 (MEK inhibitor), SB 203580 (p38 MAPK inhibitor), or SP 600125 (JNK inhibitor) blocked 30 mM glucose-induced AQP8 translocation, respectively. In addition, inhibition of microtubule movement with nocodazole blocked high glucose-induced AQP8 translocation. High glucose level also increased the level of kinesin light chain and dynein protein expression. 2. Thirty mM glucose increased Interleukin-6 (IL-6) protein and mRNA level. IL-6 increased the level of [3H]thymidine incorporation in a time (≥ 4 hr)- and a dose (≥ 0.1 ng/ml)-dependent manner. Indeed, IL-6 increased the number of BrdU-positive cells and the total number of cells. IL-6 (10 ng/ml) stimulated IL-6 receptor α (IL-6Rα) and glycoprotein (gp) 130 (IL-6Rβ). In addition, IL-6 increased the levels of Janus Kinase (JAK) 2, signal transducer and activator of transcription (STAT) 3, PKC, p44/42 MAPKs phosphorylation, and PPARδ protein expression. The IL-6 induced increase in the level of [3H]thymidine incorporation was blocked by genistein, herbimycin A (tyrosine kinase inhibitors), a STAT inhibitor, staurosporine, bisindolylmaleimide I (PKC inhibitors), PD 98059 (p44/42 MAPKs blocker), or GW 9662 (PPARδ antagonist). IL-6 increased the levels of c-fos, c-jun, and c-myc proto-oncogene mRNA and the percentage of cells in the S phase according to fluorescence-activated cell sorter (FACS) analysis. IL-6 also increased the levels of cell cycle regulator proteins; these increases were blocked by genistein, STAT inhibitor, staurosporine, PD 98059, or GW 9662. IL-6 increased the 2-DG uptake and GLUT-2 protein expression levels. In conclusion, 1) high glucose level stimulates AQP8 via cAMP, PI3-K/Akt, PKC and MAPKs pathways, and 2) IL-6 stimulates the proliferation through the JAK/STAT, PKC, p44/42 MAPKs, and PPARδ pathways in primary cultured chicken hepatocytes.
High glucose stimulates many functional change of variety type of cells. Aquaporin8 (AQP) is a transmembrane water channel that is found mainly in hepatocytes. In addition to supporting a role for AQP8 in canalicular water secretion, these findings also suggest an intracellular involvement of AQP8 in preserving cytoplasmic osmolality during glycogen metabolism and in maintaining mitochondrial volume. Diabetes is a high glucose condition and a proinflammatory state. Interleukin-6 (IL-6) contributes to insulin resistance and increased by high glucose. IL-6 is involved in a variety of biological responses, including the immune response, inflammation, hematopoiesis, and oncogenesis by regulating cell growth, survival, and differentiation. However, the direct involvement of AQP8 in high glucose condition and IL-6-induced DNA synthesis have not been established. Thus, this study investigated the effect of high glucose on functional changes of primary cultured chicken hepatocytes and their related signal pathways. 1. High glucose increased the movement of AQP8 from the intracellular membrane to plasma membrane in a 30 mM glucose concentration and in a time- (≥ 10 min) dependent manner. On the other hand, 30 mM mannitol did not affect the translocation of AQP8, which suggested the absence of osmotic effect. Thirty mM glucose increased intracellular cyclic adenosine 3, 5-monophosphate (cAMP) level. Moreover, high glucose level induced Akt phosphorylation, protein kinase C (PKC) activation, p44/42 mitogen-activated protein kinases (MAPKs), p38 MAPK, and c-jun NH2-terminal kinase (JNK) phosphorylation. On the other hand, inhibition of each pathway by SQ 22536 (adenylate cyclase inhibitor), LY 294002 (PI3-K; phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor), Akt inhibitor, staurosporine (PKC inhibitor), PD 98059 (MEK inhibitor), SB 203580 (p38 MAPK inhibitor), or SP 600125 (JNK inhibitor) blocked 30 mM glucose-induced AQP8 translocation, respectively. In addition, inhibition of microtubule movement with nocodazole blocked high glucose-induced AQP8 translocation. High glucose level also increased the level of kinesin light chain and dynein protein expression. 2. Thirty mM glucose increased Interleukin-6 (IL-6) protein and mRNA level. IL-6 increased the level of [3H]thymidine incorporation in a time (≥ 4 hr)- and a dose (≥ 0.1 ng/ml)-dependent manner. Indeed, IL-6 increased the number of BrdU-positive cells and the total number of cells. IL-6 (10 ng/ml) stimulated IL-6 receptor α (IL-6Rα) and glycoprotein (gp) 130 (IL-6Rβ). In addition, IL-6 increased the levels of Janus Kinase (JAK) 2, signal transducer and activator of transcription (STAT) 3, PKC, p44/42 MAPKs phosphorylation, and PPARδ protein expression. The IL-6 induced increase in the level of [3H]thymidine incorporation was blocked by genistein, herbimycin A (tyrosine kinase inhibitors), a STAT inhibitor, staurosporine, bisindolylmaleimide I (PKC inhibitors), PD 98059 (p44/42 MAPKs blocker), or GW 9662 (PPARδ antagonist). IL-6 increased the levels of c-fos, c-jun, and c-myc proto-oncogene mRNA and the percentage of cells in the S phase according to fluorescence-activated cell sorter (FACS) analysis. IL-6 also increased the levels of cell cycle regulator proteins; these increases were blocked by genistein, STAT inhibitor, staurosporine, PD 98059, or GW 9662. IL-6 increased the 2-DG uptake and GLUT-2 protein expression levels. In conclusion, 1) high glucose level stimulates AQP8 via cAMP, PI3-K/Akt, PKC and MAPKs pathways, and 2) IL-6 stimulates the proliferation through the JAK/STAT, PKC, p44/42 MAPKs, and PPARδ pathways in primary cultured chicken hepatocytes.
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