誘導型一酸化窒素合成酵素は、LPS誘発性高血糖とインスリン抵抗性の役割を果たしている

American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. Feb, 2002  |  Pubmed ID: 11788371

エンドトキシン誘発インスリン抵抗性の根底にある分子メカニズムは不明である。エンドトキシンまたはリポポリサッカライド（LPS）注入は、誘導型一酸化窒素合成酵素（iNOS）の強力な刺激物質である。特定のiNOSの阻害剤アミノグアニジンを用いたラットにおける本研究では、エンドトキシン誘発性高血糖とインスリン抵抗性におけるiNOSの役割を調べた。 LPS注入は、高血糖、インスリン抵抗性につながった、とiNOSタンパク質の発現および活性を増加させた。アミノグアニジンは、インスリンレベルやiNOS発現に影響を​​与えずにLPS誘発高血糖を抑制した。アミノグアニジン減衰LPS誘発インスリン抵抗性は、高インスリンクランプ試験中に血糖値を維持するために、より高いグルコース注入率の要件によって反映されます。アミノグアニジンは、完全にLPS-高架肝グルコース出力を遮断し、また肝臓のグリコーゲンホスホリラーゼの活動とホスホエノールピルビン酸カルボキシ（PEPCK）のmRNAの発現、グリコーゲン分解と糖新生のために重要な酵素は、それぞれのLPS誘導性の増加を抑制した。したがって、これらのデータは、アミノグアニジンによって増加した肝グルコース出力のLPS誘発高血糖と逆転の減衰によって証明されるLPS誘発インスリン抵抗性におけるiNOS、重要な役割を示しています。インスリン抵抗性にアミノグアニジンの保護効果は、グリコーゲンホスホリラーゼとPEPCK含むグリコーゲン分解と糖新生の鍵酵素の阻害を介して肝臓でのグルコースの出力の減衰によって考えられます。

アポトーシスの検出のためのコメットアッセイ、電子顕微鏡、およびフローサイトメトリーの比較

The Journal of Histochemistry and Cytochemistry : Official Journal of the Histochemistry Society. Jul, 2003  |  Pubmed ID: 12810838

壊死からアポトーシスを区別すると、単一の細胞や実質組織における課題となっています。その場でTUNEL（ターミナルデオキシリボヌクレオチドトランスフェラーゼ媒介dUTP-Xニック末端標識）染色、DNAラダーアッセイ、フローサイトメトリーを含む利用可能な技術は、低感度から、または高い偽陽性率に苦しんでいます。 Jurkat細胞モデルを用いて、本研究では、最初にアポトーシスとネクローシスの検出のためのゴールドスタンダード、電子顕微鏡に比べて中性コメットアッセイおよびフローサイトメトリーの特異性を評価した。アポトーシス細胞の増加彗星スコアと壊死細胞でほぼゼロに彗星のスコアで明らかなように、Jurkat細胞の壊死から中性コメットアッセイ識別アポトーシス、。これらの知見は、電子顕微鏡およびフローサイトメトリーのものと一致していた。また、やけどや虚血/再灌流傷害とラットを用い、それぞれの骨格と心筋組織のアポトーシスの十分に確立されたモデルは、我々はこれらの筋肉のアポトーシスを検出するコメットアッセイを適用した。中性コメットアッセイでは、両方のモデルでアポトーシスの変化を検出することができました。やけどや虚血再灌流障害を持つラットの筋肉サンプルでは、​​彗星のスコアは、それぞれのコントロールから筋肉試料のそれより高かった。これらの研究は、単一細胞のアポトーシスを検出するためのコメットアッセイの整合性を確認し、実質細胞のアポトーシスを検出するための追加の方法として、その適用のための証拠を提供しています。

パンクロニウムの亜注入時のアセチルコリン受容体のアップレギュレーションは、廃用に関連する転写後のメカニズムによって引き起こされる

Critical Care Medicine. Feb, 2004  |  Pubmed ID: 14758171

アセチルコリン受容体の競争力のあるブロックは、受容体のアップレギュレーションを誘導することが古典的な理論と対照的な、最近の研究では、α-ブンガロトキシンを持つアセチルコリン受容体の不可逆的なブロックは時間内アセチルコリン受容体の数を減少させることを示している。本研究では可逆的、競争力のある筋弛緩薬、パンクロニウムで競争力のあるアセチルコリン受容体ブロックの初期の効果を検討した。

ステロイド非脱分極性筋弛緩は、培養骨格筋細胞におけるグルココルチコイド受容体を介した転写のグルココルチコイドの影響をシミュレートしません

Anesthesiology. Jun, 2004  |  Pubmed ID: 15166588

傷害損なう骨格筋のインスリン刺激によるAkt / PKBの活性化​​を焼く

American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. Mar, 2005  |  Pubmed ID: 15536206

バーンインや病気によって誘発されるインスリン抵抗性の重要な基礎となる分子的基盤はまだほとんど解明のままです。筋蛋白異化作用は、重要な病気のユビキタス機能です。 Akt / PKBのは、インスリンの代謝行動で中心的な役割を果たしており、骨格筋の肥大と萎縮​​の重要な調節因子である。そこで我々は骨格筋のインスリン刺激によるAkt / PKBの活性化​​に火傷の影響を調べた。 AKT / PKBのインスリン刺激によるリン酸化は、偽やけどを負ったラットと比較して焼かで有意に減弱した。として、免疫複合体キナーゼアッセイおよびAkt / PKB、グリコーゲンシンターゼキナーゼ-3β（GSK-3β）の内在性基質のリン酸化状態によって判断、Akt / PKBのキナーゼ活性をインスリン刺激が大幅にやけどを負ったラットでは障害されていた。また、インスリンは一貫してP70 S6キナーゼのリン酸化がコントロール内のインスリン増加した一方、熱傷ラットでは、Akt / PKBの別の下流エフェクター、P70 S6キナーゼのリン酸化を増加させることができませんでした。 Akt / PKBの、GSK-3βと、P70 S6キナーゼの蛋白質発現は、やけどによって不変であった。しかし、ERKのインスリン刺激による活性化は、Akt / PKBのシグナル伝達経路の並列は、火傷の影響を受けませんでした。これらの結果は、骨格筋内のその火傷を損なうのインスリン刺激によるAkt / PKBの活性化​​を示し、減衰Akt / PKBの活性化​​は、火傷後に観察された無駄に狂った代謝と筋肉に関与することが示唆された。

誘導性一酸化窒素合成酵素とNOドナーは、骨格筋細胞のインスリン受容体基質-1分解を誘導する

The Journal of Biological Chemistry. Apr, 2005  |  Pubmed ID: 15805118

慢性炎症はインスリン抵抗性に重要な役割を果たしている。誘導性一酸化窒素合成酵素（iNOS）、炎症のメディエーターは、インスリン抵抗性を含む多くのヒト疾患に関与している。しかし、別iNOSの媒介インスリン抵抗性の分子機構はほとんど不明のままである。ここで我々は、NOドナーまたはiNOSのトランスフェクションへの曝露が、培養骨格筋細胞内のmRNAレベルを変更せずにインスリン受容体基質（IRS）-1タンパク質の発現を減少を示しています。 NOドナー増加したIRS-1ユビキチン化し、プロテアソーム阻害剤は培養骨格筋細胞におけるIRS-1の発現にNOドナー誘発性の減少を阻止しません。 IRS-1発現に及ぼすNOドナーの作用はcGMP非依存であり、付随する酸化ストレスによって強調、ニトロソ化ストレスの関与が示唆された。これらの阻害剤はインスリン刺激IRS-1の減少を防止する一方、ホスファチジルイノシトール-3キナーゼ、ラパマイシンの哺乳類標的、およびc-Junアミノ末端キナーゼの阻害剤は、NOドナー誘発性のIRS-1の減少をブロックしないために失敗しました。さらに、iNOSの発現は、リーン野生型マウスと比較して糖尿病（あるob / ob）マウスの骨格筋で増加した。 iNOSの阻害剤によるiNOS遺伝子の破壊や治療は、糖尿病（あるob / ob）マウスの骨格筋におけるIRS-1の発現を抑制した改善。これらの知見は、iNOSのは、プロテアソームによる分解を介した骨格筋のIRS-1の発現が減少し、それによって肥満関連のインスリン抵抗性に貢献するかもしれないことを示しています。

プロトンNMR分光法は、脂質がトラウマ誘発アポトーシスの書き込みに応答して骨格筋に蓄積され表示します。

FASEB Journal : Official Publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. Sep, 2005  |  Pubmed ID: 16126910

火傷、外傷が増加し、細胞タンパク質の分解とア​​ポトーシスを介して無駄に代謝亢進、筋肉をトリガーします。プロトン核磁気共鳴（1H NMR）分光法は、生体内で携帯電話脂質を検出することができます。骨格筋で焼くの局所作用を調べるために、我々は3日熱傷、外傷後のマウスのin vivo 1H NMRで実行、およびex vivoで、高解像度、完全切除したマウスの筋肉の前にサンプルと1のマジック角スピニング（1）H NMRそして3日後には書き込むことができます。これらのサンプルは、その後、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ媒介dUTPニック末端標識（TUNEL）アッセイを用いてアポトーシス核を分析した。私たちのNMRおよび細胞生物学の結果を確認するために、我々は、火傷、外傷が脂質代謝やアポトーシスに関与する遺伝子の発現を変化させることを実証するトランスクリプトーム解析を使用していました。我々の結果は、アポトーシス遺伝子と脂質酸化とコードする遺伝子のダウンレギュレーションのアップレギュレーションが見順番に火傷誘導アポトーシスとミトコンドリア機能障害を伴っているローカライズされた筋肉細胞内の脂質の蓄積、その火傷の結果を、実証するペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γコアクチベーターPGC​​-1β。また、bisallylicメチレン脂肪族アシル基のプロトン（2.8 ppm）とTUNELアッセイの結果と併せてのビニルプロトン（5.4 ppm）のレベルの増加は、さらにアポトーシスのその火傷外傷の結果を示唆している。一緒に、我々の結果は、重度の熱傷、外傷後の骨格筋に発生するローカルの生理的変化に新たな洞察を提供しています。

熱傷後の脂肪細胞アポトーシスは、改変された脂肪の代謝に関係している

Journal of Burn Care & Research : Official Publication of the American Burn Association. May-Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16679908

火傷はしばしば高脂血症、カテコールアミンに対する脂肪分解反応の脱感作し、白色脂肪組織の大きさの削減を含む脂質代謝異常、関連付けられています。カテコールアミンに対する脱感作にもかかわらず、体脂肪量の減少の生物学的メカニズムを理解することは、脂質代謝の研究のためとインスリン抵抗性を付随する関係の研究の両方が重要である。火傷（N = 102）または偽バーンの損傷（N = 102）の後に大人の雄Sprague-Dawleyラットから精巣上体の脂肪組織を使用して、我々は全身火傷は、その組織内のアポトーシスを引き起こすという仮説を検証した。 40〜50％の体はラットに熱傷後1、3、7日目に、epidydimal脂肪組織を採取され、アポトーシスの変化と脂肪のプロパティに勉強しました。アポトーシスでは、パラホルムアルデヒド固定組織切片は、in situ TDT-媒介dUTP-Xニック末端標識（TUNEL）染色、および組織ホモジネート中で分析したにも酵素結合免疫測定法とライゲーション媒介ポリメラーゼ連鎖反応ラダーによるDNA断片化を分析したアッセイ。単離脂肪細胞はisoprotenerolで刺激され、グリセロール生産は脂肪分解の効果の反射として測定した。精巣上体の脂肪組織は、正のTUNEL染色により明らかに増加したアポトーシスを示し、3日目と火傷後の7の酵素結合免疫測定法によるDNA断片化を増加させた。 DNAの断片をライゲーション媒介ポリメラーゼ連鎖反応ラダーアッセイによってさらに確認された。この上昇したDNAの断片化は、熱傷後3日から7日まで焼かれた動物で観察期間の終わりを持続した。アポトーシスの増加はepidydimisでDNA含量の低下と組織重量との相関が認められた。機能レベルでは、イソプロテレノール誘発性脂肪分解活性の有意な減少（グリセロール生産）は3日目と7で制御レベルのほぼ50％に観察されたが、1日目で減少していませんでした。脂肪細胞のアポトーシスは、やけどを負った被験者で観察された高脂血症を含め、変更された脂質代謝に重要な役割を果たす可能性があります。

重症疾患におけるミトコンドリア、小胞体、および細胞死の代替経路

Critical Care Medicine. Sep, 2007  |  Pubmed ID: 17713398

死細胞は、その生化学的および形態学的特徴によって区別さと3亜型に分類されます。オートファジーとアポトーシス、腫瘍症（壊死）、および細胞死。細胞死のこれらの各タイプは、通常の開発時の組織形態形成とヒト疾患の病因に重要な役割を果たしています。組織の恒常性は変性と再生の間の複雑なバランスによって制御されていることを考えれば、予防と、これらの細胞死に関連する疾患の救助のために治療的介入を確立し、向上させるために細胞死の異なる形式のメカニズムを理解することが不可欠です。敗血症、外傷、火傷などの重要な病気は、しばしば多臓器不全症候群によって複雑にされており、実質及び非実質組織内で増加した細胞死を伴っている。証拠を蓄積すると、拡張された細胞死は、重大な病気の臓器障害に重要な役割を果たしていることを示唆している。我々は、細胞死、特にアポトーシス細胞死の予防のための可能な治療アプローチを検討します。

機能性虚血の主な役割は、2ヒットメカニズムの定量的証拠、およびマウスの筋ジストロフィーにおけるホスホジエステラーゼ5阻害剤療法

PloS One. 2007  |  Pubmed ID: 17726536

機能的な虚血の状態：デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）は筋収縮の後に増加し、筋肉の損傷や異常な血流によって特徴付けられる。今まで、しかし、DMDおよび機能障害の病態との間の因果関係は不明であった。我々は機能的な虚血が収縮誘発性筋線維の損傷を引き起こすする必要があるかどうか（i）の検討、および（ii）単独で機能的な虚血損傷を誘導するのに十分であるかどうかを指定します。

肥満誘発性インスリン抵抗性と高血糖：病原因子と分子機構

Anesthesiology. Jul, 2008  |  Pubmed ID: 18580184

肥満は、臨床的に高血糖と証明2型糖尿病の主要な原因である。変更されたグルコース恒常性は、筋肉の減少とグルコースの取り込み、変更された脂質生成、および肝臓でのグルコースの増加の出力にその結果インスリンのシグナル伝達タンパク質を介して、障害のあるシグナル伝達によって引き起こされます。インスリンシグナル伝達のこの錯乱の原因は、誘導型一酸化窒素合成酵素と一緒にシグナル伝達タンパク質の翻訳後修飾を引き起こす一酸化窒素と活性窒素種、高レベルの放出の誘導につながる、慢性的な炎症状態に関連しています。筋肉対肝臓でのインスリン抵抗性の分子機構の実質的な違いがあります。脂肪細胞からのホルモンやサイトカインが血糖センシングとインスリンシグナル伝達の両方を向上させる、または抑制することができます。グルコース恒常性の中枢神経系の役割も確立されている。中枢神経系および末梢組織の両方の肥満誘発性異常の是正に向けた多面的治療は、有益であることが証明されるかもしれない。

マウス熱傷モデルにおける感染症の陽性造影MRイメージングのための回転フレームに組み合わせたオフ共鳴イメージングとT2緩和

Journal of Magnetic Resonance Imaging : JMRI. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21031524

炎症や感染症におけるマクロファージの蓄積を監視するための新しい磁気共鳴（MR）イメージング法を開発する。正のコントラストMRイメージングは​​酸化鉄（USPIO）は近くの水の分子をナノ粒子超小型超常磁性により誘導される化学シフトを利用し、負のコントラストMRIの代替手段を提供します。我々は、オフレゾナンス（ORI）USPIOの正コントラストMRイメージングのための回転フレーム（ORI-T（2ρ））正のコントラストMRIとT（2ρ）緩和の新たな組み合わせをご紹介します。

誘導型一酸化窒素合成酵素欠損症は骨格筋のインスリン抵抗性を改善するがC57BL / 6マウスにおける熱傷後に予期せぬ低血糖値を変更することはありません

Metabolism: Clinical and Experimental. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 21816442

火傷は、インスリン抵抗性などの炎症性応答および代謝の変化に関連付けられています。障害インスリン受容体基質-1（IRS-1）を介したインスリンシグナル伝達には、熱傷後の骨格筋におけるインスリン抵抗性の主要なコンポーネントです。さらに傷害誘導性のインスリン抵抗性を焼くの根底にある分子機構を調べるために、我々は、iNOSの欠損マウスにおける熱傷誘発筋インスリン抵抗性に、誘導型一酸化窒素合成酵素（iNOS）、炎症の主要な仲介者の役割を研究しています。合計体表面積の12％を占めるフル厚さのサード度熱傷は、野生型とiNOS欠損C57BL / 6マウスで生産された。 IR、IRS-1、およびAktのインスリン刺激による活性化（リン酸化）は、イムノ、免疫沈降により評価した。骨格筋でインスリン刺激グルコース取り込みは、ex vivoで評価した。野生型マウスの骨格筋におけるiNOSの損傷の原因誘導を燃やす。 IRおよびIRS-1、ホスファチジルイノシトール3 - キナーゼとAkt / PKBのIRS-1の発現、インスリン刺激による活性化、およびインスリン刺激グルコース取り込みの減少チロシンリン酸化により証明されるようにiNOS発現の増加は、インスリン抵抗性の増加と平行しマウス骨格筋インチ遺伝子組み換えマウスにおけるiNOSの不在はかなり骨格筋の火傷誘導性のインスリン抵抗性を軽減。野生型マウスで、インスリン耐性試験は、偽に焼かれたコントロールと比較してやけどを負ったマウスの全身のインスリン抵抗性を明らかにした。この効果は、iNOSの欠乏によって逆転した。予期せず、しかし、血中グルコースレベルは、火傷後の両方で野生型とiNOS欠損マウスで低下していた。 iNOSの遺伝子破壊は、マウスの骨格筋におけるシグナリングIRS-1媒介インスリンで燃焼の効果を改善した。これらの知見は、iNOSのは、熱傷によって誘発される骨格筋のインスリン抵抗性に重要な役割を果たしていることを示している。