Insulin directly stimulates mitochondrial glucose oxidation in the heart
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Glucose oxidation is a major contributor to myocardial energy production and its contribution is orchestrated by insulin. While insulin can increase glucose oxidation indirectly by enhancing glucose uptake and glycolysis, it also directly stimulates mitochondrial glucose oxidation, independent of increasing glucose uptake or glycolysis, through activating mitochondrial pyruvate dehydrogenase (PDH), the rate-limiting enzyme of glucose oxidation. However, how insulin directly stimulates PDH is not known. To determine this, we characterized the impacts of modifying mitochondrial insulin signaling kinases, namely protein kinase B (Akt), protein kinase C-delta (PKC-δ) and glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3β), on the direct insulin stimulation of glucose oxidation. METHODS: We employed an isolated working mouse heart model to measure the effect of insulin on cardiac glycolysis, glucose oxidation and fatty acid oxidation and how that could be affected when mitochondrial Akt, PKC-δ or GSK-3β is disturbed using pharmacological modulators. We also used differential centrifugation to isolate mitochondrial and cytosol fraction to examine the activity of Akt, PKC-δ and GSK-3β between these fractions. Data were analyzed using unpaired t-test and two-way ANOVA. RESULTS: Here we show that insulin-stimulated phosphorylation of mitochondrial Akt is a prerequisite for transducing insulin's direct stimulation of glucose oxidation. Inhibition of mitochondrial Akt completely abolishes insulin-stimulated glucose oxidation, independent of glucose uptake or glycolysis. We also show a novel role of mitochondrial PKC-δ in modulating mitochondrial glucose oxidation. Inhibition of mitochondrial PKC-δ mimics insulin stimulation of glucose oxidation and mitochondrial Akt. We also demonstrate that inhibition of mitochondrial GSK3β phosphorylation does not influence insulin-stimulated glucose oxidation. CONCLUSION: We identify, for the first time, insulin-stimulated mitochondrial Akt as a prerequisite transmitter of the insulin signal that directly stimulates cardiac glucose oxidation. These novel findings suggest that targeting mitochondrial Akt is a potential therapeutic approach to enhance cardiac insulin sensitivity in condition such as heart failure, diabetes and obesity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».