Increased Renal Methylglyoxal Formation with Down-Regulation of PGC-1α-FBPase Pathway in Cystathionine γ-Lyase Knockout Mice
Notice bibliographique
Résumé
We have previously reported that hydrogen sulfide (H(2)S), a gasotransmitter and vasodilator has cytoprotective properties against methylglyoxal (MG), a reactive glucose metabolite associated with diabetes and hypertension. Recently, H(2)S was shown to up-regulate peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator (PGC)-1α, a key gluconeogenic regulator that enhances the gene expression of the rate-limiting gluconeogenic enzyme, fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase). Thus, we sought to determine whether MG levels and gluconeogenic enzymes are altered in kidneys of 6-22 week-old cystathionine γ-lyase knockout (CSE(-/-); H(2)S-producing enzyme) male mice. MG levels were determined by HPLC. Plasma glucose levels were measured by an assay kit. Q-PCR was used to measure mRNA levels of PGC-1α and FBPase-1 and -2. Coupled-enzymatic assays were used to determine FBPase activity, or triosephosphate levels. Experimental controls were either age-matched wild type mice or untreated rat A-10 cells. Interestingly, we observed a significant decrease in plasma glucose levels along with a significant increase in plasma MG levels in all three age groups (6-8, 14-16, and 20-22 week-old) of the CSE(-/-) mice. Indeed, renal MG and triosephosphates were increased, whereas renal FBPase activity, along with its mRNA levels, were decreased in the CSE(-/-) mice. The decreased FBPase activity was accompanied by lower levels of its product, fructose-6-phosphate, and higher levels of its substrate, fructose-1,6-bisphosphate in renal extracts from the CSE(-/-) mice. In agreement, PGC-1α mRNA levels were also significantly down-regulated in 6-22 week-old CSE(-/-) mice. Furthermore, FBPase-1 and -2 mRNA levels were reduced in aorta tissues from CSE(-/-) mice. Administration of NaHS, a H(2)S donor, increased the gene expression of PGC-1α and FBPase-1 and -2 in cultured rat A-10 cells. In conclusion, overproduction of MG in CSE(-/-) mice is due to a H(2)S-mediated down-regulation of the PGC-1α-FBPase pathway, further suggesting the important role of H(2)S in the regulation of glucose metabolism and MG generation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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