식사 섭취나 체지방 분해로 인해 세포로 유입된 지방산은 지질 축적이나 산화 등 이후의 대사과정으로 유입되기 전에 지방산 아실-CoA(Fatty acyl-CoA)형태로 활성화되는 과정을 거치게 된다. 긴 사슬 지방산 아실-CoA 합성 효소(Long chain fatty acyl-CoA synthetase, ACSL)는 세포로 유입된 지방산을 지방산 아실-CoA 형태로 전환시키는 효소이다. 본 논문은 골격근육에서 특이적으로 발현하는 ACSL6 유전자의 발현 감소가 골격근육의 포도당 흡수와 지질 대사에 미치는 효과를 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구를 위해 동물실험에서는 Acsl6 발현 감소가 골격근육의 ...
식사 섭취나 체지방 분해로 인해 세포로 유입된 지방산은 지질 축적이나 산화 등 이후의 대사과정으로 유입되기 전에 지방산 아실-CoA(Fatty acyl-CoA)형태로 활성화되는 과정을 거치게 된다. 긴 사슬 지방산 아실-CoA 합성 효소(Long chain fatty acyl-CoA synthetase, ACSL)는 세포로 유입된 지방산을 지방산 아실-CoA 형태로 전환시키는 효소이다. 본 논문은 골격근육에서 특이적으로 발현하는 ACSL6 유전자의 발현 감소가 골격근육의 포도당 흡수와 지질 대사에 미치는 효과를 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구를 위해 동물실험에서는 Acsl6 발현 감소가 골격근육의 중성지방 축적 변화와 체내 혈당 반응에 미치는 영향을 관찰하였고, 세포실험에서는 골격근육 세포에서 Acsl6의 발현 억제가 골격근육 세포의 포도당 흡수 및 인슐린 반응에 미치는 영향에 대해 주로 규명하였다. 동물실험에서는 Acsl6 siRNA 주입에 의해 골격근육에서 Acsl6 mRNA 발현량이 50%까지 감소하였고, Acsl6 발현 감소에 의해 골격근육의 중성지방 축적도 감소하였다. Acsl6 발현 감소 상태에서 포도당 부하로 인한 혈당 감소 정도는 대조군 동물에서의 혈당 감소 정도에 비해 완만한 경향을 보였으나 이러한 혈당 변화 양상을 곡선 하 면적으로 반영한 값은 Acsl6 발현 감소 군과 대조군 간에 유의적인 차이가 없었다. 세포실험에서는 Acsl6 발현 억제 상태에서 골격근육 세포 내 지질 축적이 감소하고 인슐린 처리에 대한 골격근육 세포의 포도당 흡수 정도가 인슐린 의존적으로 감소함을 확인하였다. 분화된 골격근육 세포에 인슐린 처리 시, 인슐린 신호전달 단백질의 인산화도 Acsl6 발현 억제에 의해 감소함을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통해 골격근육에서 ACSL6 유전자가 골격근육 지질 축적 과정에 관여함을 알 수 있었으며, 선행연구에서는 제시하지 못했던 ACSL6 유전자의 역할을 생체 조건에서 확인할 수 있었다. 또한 골격근육 세포에서 Acsl6의 발현 억제에 의해 포도당 흡수가 감소하고 인슐린 처리에 의한 포도당 흡수가 달라지는 결과를 통해 ACSL6 유전자가 골격근육의 인슐린 신호 전달에도 관여함을 알 수 있었다. ACSL6 유전자 결핍에 의한 지질 대사물의 변화나 ACSL6 유전자가 인슐린 신호전달 과정을 조절하는 기전에 대해서는 추가 연구가 필요하며, 이를 통해 향후 맞춤 영양 치료에 필요한 유전자의 기능 정보 구축에도 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
식사 섭취나 체지방 분해로 인해 세포로 유입된 지방산은 지질 축적이나 산화 등 이후의 대사과정으로 유입되기 전에 지방산 아실-CoA(Fatty acyl-CoA)형태로 활성화되는 과정을 거치게 된다. 긴 사슬 지방산 아실-CoA 합성 효소(Long chain fatty acyl-CoA synthetase, ACSL)는 세포로 유입된 지방산을 지방산 아실-CoA 형태로 전환시키는 효소이다. 본 논문은 골격근육에서 특이적으로 발현하는 ACSL6 유전자의 발현 감소가 골격근육의 포도당 흡수와 지질 대사에 미치는 효과를 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구를 위해 동물실험에서는 Acsl6 발현 감소가 골격근육의 중성지방 축적 변화와 체내 혈당 반응에 미치는 영향을 관찰하였고, 세포실험에서는 골격근육 세포에서 Acsl6의 발현 억제가 골격근육 세포의 포도당 흡수 및 인슐린 반응에 미치는 영향에 대해 주로 규명하였다. 동물실험에서는 Acsl6 siRNA 주입에 의해 골격근육에서 Acsl6 mRNA 발현량이 50%까지 감소하였고, Acsl6 발현 감소에 의해 골격근육의 중성지방 축적도 감소하였다. Acsl6 발현 감소 상태에서 포도당 부하로 인한 혈당 감소 정도는 대조군 동물에서의 혈당 감소 정도에 비해 완만한 경향을 보였으나 이러한 혈당 변화 양상을 곡선 하 면적으로 반영한 값은 Acsl6 발현 감소 군과 대조군 간에 유의적인 차이가 없었다. 세포실험에서는 Acsl6 발현 억제 상태에서 골격근육 세포 내 지질 축적이 감소하고 인슐린 처리에 대한 골격근육 세포의 포도당 흡수 정도가 인슐린 의존적으로 감소함을 확인하였다. 분화된 골격근육 세포에 인슐린 처리 시, 인슐린 신호전달 단백질의 인산화도 Acsl6 발현 억제에 의해 감소함을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통해 골격근육에서 ACSL6 유전자가 골격근육 지질 축적 과정에 관여함을 알 수 있었으며, 선행연구에서는 제시하지 못했던 ACSL6 유전자의 역할을 생체 조건에서 확인할 수 있었다. 또한 골격근육 세포에서 Acsl6의 발현 억제에 의해 포도당 흡수가 감소하고 인슐린 처리에 의한 포도당 흡수가 달라지는 결과를 통해 ACSL6 유전자가 골격근육의 인슐린 신호 전달에도 관여함을 알 수 있었다. ACSL6 유전자 결핍에 의한 지질 대사물의 변화나 ACSL6 유전자가 인슐린 신호전달 과정을 조절하는 기전에 대해서는 추가 연구가 필요하며, 이를 통해 향후 맞춤 영양 치료에 필요한 유전자의 기능 정보 구축에도 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
Background: Alterations in fatty acid metabolism are associated with impaired glucose uptake in skeletal muscle. Long chain acyl-CoA synthetase (ACSL) 6 is one of the main ACSL isoforms found in skeletal muscle. However, the consequences of the suppression of the ACSL6 gene on lipid metabolism in sk...
Background: Alterations in fatty acid metabolism are associated with impaired glucose uptake in skeletal muscle. Long chain acyl-CoA synthetase (ACSL) 6 is one of the main ACSL isoforms found in skeletal muscle. However, the consequences of the suppression of the ACSL6 gene on lipid metabolism in skeletal muscle and glucose homeostasis in physiological conditions have not been reported. Thus, the aims of this study were to investigate the effect of siRNA-mediated Acsl6 silencing on lipid metabolism, glucose uptake, and insulin response in mice and in differentiated skeletal muscle. Methods: In animal study, eight-week-old male C57BL/6J mice were injected with either control siRNA or Acsl6 siRNAs complexed with atelocollagen and fed the AIN-93 diet. At seven days after the first siRNA injection, the mice underwent an oral glucose tolerance test. On the final day of the study, the animals were sacrificed and their triacylglyceride (TAG) level in skeletal muscle and blood was measured. In cell culture study, C2C12 cells were differentiated into skeletal myotubes before they were transfected with control siRNA or Acsl6 siRNAs targeting two different sites of the murine Acsl6 gene. Cellular lipid accumulation was observed and quantified by Oil Red O staining. Under Acsl6 knockdown conditions glucose uptake and phosphorylation of insulin signaling protein in response to insulin was also assessed. Results: Following in vivo administration of Acsl6 siRNA, Acsl6 expression in murine skeletal muscle decreased by up to 50%(p<0.05), while that in the brain, testis, and liver remained unchanged. Atelocollagen-mediated Acsl6 suppression decreased TAG accumulation in murine skeletal muscle by 49.4%(p<0.05). Furthermore, Acsl6 deficiency tended to enhance whole-body glucose tolerance, but the difference in area under the curve between control and Acsl6 siRNA injected animals was not statistically significant. Compared with control myotubes, those transfected with Acsl6 siRNA exhibited reduced lipid accumulation upon treatment with fatty acids, and this effect was exacerbated by insulin. Moreover, suppression of Acsl6 reduced the degree of Akt phosphorylation and significantly decreased cellular uptake of 2-deoxyglucose in response to insulin. Conclusion: Collectively, these results suggest that ACSL6 gene directs fatty acids toward anabolic pathways, and that it is involved in glucose metabolism and insulin signaling. The mechanisms of how Acsl6 deficiency affects lipid metabolite, the insulin response and energy metabolism warrant further investigation.
Background: Alterations in fatty acid metabolism are associated with impaired glucose uptake in skeletal muscle. Long chain acyl-CoA synthetase (ACSL) 6 is one of the main ACSL isoforms found in skeletal muscle. However, the consequences of the suppression of the ACSL6 gene on lipid metabolism in skeletal muscle and glucose homeostasis in physiological conditions have not been reported. Thus, the aims of this study were to investigate the effect of siRNA-mediated Acsl6 silencing on lipid metabolism, glucose uptake, and insulin response in mice and in differentiated skeletal muscle. Methods: In animal study, eight-week-old male C57BL/6J mice were injected with either control siRNA or Acsl6 siRNAs complexed with atelocollagen and fed the AIN-93 diet. At seven days after the first siRNA injection, the mice underwent an oral glucose tolerance test. On the final day of the study, the animals were sacrificed and their triacylglyceride (TAG) level in skeletal muscle and blood was measured. In cell culture study, C2C12 cells were differentiated into skeletal myotubes before they were transfected with control siRNA or Acsl6 siRNAs targeting two different sites of the murine Acsl6 gene. Cellular lipid accumulation was observed and quantified by Oil Red O staining. Under Acsl6 knockdown conditions glucose uptake and phosphorylation of insulin signaling protein in response to insulin was also assessed. Results: Following in vivo administration of Acsl6 siRNA, Acsl6 expression in murine skeletal muscle decreased by up to 50%(p<0.05), while that in the brain, testis, and liver remained unchanged. Atelocollagen-mediated Acsl6 suppression decreased TAG accumulation in murine skeletal muscle by 49.4%(p<0.05). Furthermore, Acsl6 deficiency tended to enhance whole-body glucose tolerance, but the difference in area under the curve between control and Acsl6 siRNA injected animals was not statistically significant. Compared with control myotubes, those transfected with Acsl6 siRNA exhibited reduced lipid accumulation upon treatment with fatty acids, and this effect was exacerbated by insulin. Moreover, suppression of Acsl6 reduced the degree of Akt phosphorylation and significantly decreased cellular uptake of 2-deoxyglucose in response to insulin. Conclusion: Collectively, these results suggest that ACSL6 gene directs fatty acids toward anabolic pathways, and that it is involved in glucose metabolism and insulin signaling. The mechanisms of how Acsl6 deficiency affects lipid metabolite, the insulin response and energy metabolism warrant further investigation.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.