Investigation of the role of insulin-like growth factor-II receptor in 3T3-L1 preadipocyte differentiation

Abstract

Insulin-like growth factors (IGF-I and IGF-II) play important roles in cell growth, differentiation and development. The biological effect of IGF-II is mediated by signaling through the IGF-I receptor (IGF-IR) and the insulin receptor (IR). IGF-IIR plays a role in controlling the availability of IGF-II via internalization and degradation of excess IGF-II. Furthermore, IGF-IIR acts as a receptor for the mannose-6-phosphate containing proteins. While IGF-I and IGF-IR have been shown to be crucial for adipocyte differentiation, the role of IGF-IIR in adipocyte differentiation has never been investigated. Here we investigate the expression pattern of IGF-IIR during differentiation of 3T3-L1 preadipocytes to mature adipocytes. The levels of IGF-IIR mRNA were highly abundant in preadipocytes but were gradually decreased during differentiation toward mature adipocytes. Suppression of IGF-IIR expression by 75% in 3T3-L1 preadipocytes did not appear to impair their differentiation to mature adipocytes as judged by Oil red O staining. Furthermore, gene expression analysis of adipogenic marker genes PPARγ-1, PPARγ-2, PC, aP2, GLUT4 and CEBPα confirmed that their expression was not significantly different between the IGF-IIR knockdown and control cells during differentiation. Our results suggest that IGF-IIR is not crucial for adipocyte differentiation.

อินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 1 และ 2 มีบทบาทหน้าสำคัญในการเจริญเติบโต การเปลี่ยนแปลง รูปร่าง และการพัฒนาของเซลล์ ผลกระทบทางชีวภาพของอิน ซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 ทำหน้าที่เป็นตัวกลาง ในการกระตุ้นส่งสัญญาณผ่านทางหน่วยรับสัญญาณของอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 1 และ หน่วยรับสัญญาณ ของอิซูลินเท่านั้น ในขณะที่การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 และหน่วยรับสัญญาณของ อินซูลินไลท์แฟคเตอร์ 2 มีบทบาทสำคัญในการควบคุมปริมาณของอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 โดยวิธีการทำ ให้เสียสภาพเมื่อมีปริมาณของอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 มากเกินไปภายในเซลล์ นอกจากนี้ยังพบว่าหน่วยรับสัญญาณของอินซูลินไลท์แฟคเตอร์ 2 ยังมีบทบาทในการเป็นหน่วยรับสัญญาณของโปรตีนที่ประกอบด้วยโมเลกุลแมนโนสซิกฟอสเฟตอีกด้วย จากงานวิจัยก่อนหน้านี้พบว่า อินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 1 และหน่วยรับสัญญาณ อิซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 1 แสดงให้เห็นว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ ไขมัน ขณะที่หน่วยรับสัญญาณอิซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 ยังไม่มีการค้นพบบทบาทที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ เปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ไขมัน ดังนั้นทางผู้วิจัยจึงทำการศึกษาและตรวจสอบรูปแบบการแสดงออกของหน่วย รับสัญญาณอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 ระหว่างการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ไขมัน จากผลการทดลอง พบว่า ระดับการแสดงออกของ mRNA ของหน่วยรับสัญญาณอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 มีการแสดงออกที่สูง มากในช่วงของเซลล์ไขมันเริ่มต้น แต่จะค่อยๆลดการแสดงออกในระหว่างที่เซลล์ไขมันเริ่มต้นมีการเปลี่ยนแปลง เป็นเซลล์ไขมันที่โตเต็มที่ และจากการทดลองลดการแสดงออกของอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ 2 ที่ร้อยละ90 ของการแสดงออกปกติ พบว่า ไม่ปรากฏว่ามีผลต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ไขมันเมื่อใช้วิธีการย้อมสีของ ไขมันที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ไขมันด้วยสีย้อมออยเรดโอ และจากการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนที่มีความจาเพาะ ต่อเซลล์ไขมัน ได้แก่ PPARγ-1, PPARγ-2, PC, aP2, GLUT4 และ CEBPα เป็นการยืนยันว่า การแสดงออกยีนที่ จาเพาะต่อเซลล์ไขมันทั้งหมดไม่มีการแสดงออกที่แตกต่างกับอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปลี่ยนเทียบการแสดงออก ระหว่างเซลล์ไขมันที่ถูกระงับการแสดงออกของยีนหน่วยรับสัญญาณอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร ์ และ เซลล์ไขมัน ควบคุม ในระหว่างการเหนี่ยวนาให้มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ไขมัน ดังนั้นจากผลการทดลองทั้งหมดแสดงให้ เห็นว่าหน่วยรับสัญญาณาอินซูลินไลท์โกรด์แฟคเตอร์ไม่สำคัญต่อการเปลี่ยนแปลรูปร่างของเซลล์ไขมัน