Exendin-4 exerts its effects through the NGF/p75^NTR system in diabetic mouse pancreas

Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) ameliorates the symptoms of diabetes through stimulation of insulin secretion. We have investigated the possible components of cellular mechanism triggered by exendin-4, a potent GLP-1 receptor agonist, in streptozotocin (STZ) induced diabetic mice pancreas. BALB/c male mice were divided into four groups for this investigation. The first group was given citrate buffer only, the second group was administered exendin-4 alone, the third group received STZ, and the fourth group was given both STZ and exendin-4. Exendin-4 (3 µg/kg) was administered by daily subcutaneous injection for 30 days after the animals were rendered diabetic by administration of STZ (200 mg/kg). With exendin-4 treatment on diabetic mice, the following results were noted: (i) exendin-4 suppressed the increase in plasma glucose and inhibited somatostatin expression induced by STZ, (ii) reduction of insulin prevalence was inhibited, while expression of p75 neurotrophin receptor (p75^NTR), pancreatic nerve growth factor (NGF), and NGF-positive islet cell prevalence increased, (iii) there were no alterations in the severity of proliferated cell nuclear antigen positive or apoptotic beta cells in pancreatic islets, and (iv) pancreatic catalase, glutathione peroxidase, and superoxide dismutase activities significantly increased. In conclusion, these data suggest that exendin-4 might exert its actions through the NGF/p75^NTR system and decrease somatostatin expression.

Le peptide GLP-1 (« glucagon-like peptide-1 ») améliore les symptômes du diabète en stimulant la sécrétion d’insuline. Nous avons examiné les composantes possibles des mécanismes cellulaires activés par l’exendin-4, un agoniste puissant du récepteur du GLP-1, dans le pancréas de souris dont le diabète a été induit par la steptozotocine (STZ). Des souris mâles BALB/c ont été divisées en quatre groupes pour cette recherche. Le premier groupe a reçu du tampon citrate seulement, le deuxième groupe a été traité à l’exendin-4 seul, le troisième groupe a reçu la STZ et le quatrième groupe a reçu la STZ et l’exendin-4. L’exendin-4 (3 µg/kg) a été administré par injections sous-cutanées quotidiennes pendant 30 jours après que les animaux aient été rendus diabétiques par l’administration de STZ (200 mg/kg). Le traitement des souris diabétiques à l’exendin-4 a généré les résultats suivants : (i) l’exendin-4 a empêché l’augmentation de glucose plasmatique et a inhibé l’expression de somatostatine induite par la STZ, (ii) la réduction de la concentration d’insuline a été inhibée, alors que l’expression du récepteur de la neurotrophine p75^NTR, du NGF pancréatique ainsi que le nombre de cellules des îlots positives au NFG ont augmenté, (iii) il n’y avait pas de changements dans le nombre de cellules beta des îlots pancréatiques positives à l’antigène nucléaire PCNA ou de cellules apoptotiques et (iv) l’activité de la catalase pancréatique, de la gluthation peroxydase et de la superoxyde dismutase a augmenté de façon significative. En conclusion, ces résultats suggèrent que l’exendin-4 exerce son action via le système NGF/p75^NTR et qu’il diminue l’expression de la somatostatine.