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Role of insulin on jejunal PepT1 expression and function regulation in diabetic male and female rats

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The aim of this study was to determine whether the jejunal oligopeptide transporter PepT1 is regulated by insulin and whether this regulation is sex-dependent in type 1 diabetic rats. PepT1 expression, real-time polymerase chain reaction, and Western blots were performed using jejunal segments from 4 groups of male and female rats: normal (nondiabetic), insulin-treated nondiabetic, streptozotocin (STZ)-induced diabetic (type 1 diabetes), and insulin-treated diabetic models. Furthermore, the same segments from all groups underwent perfusion to assess uptake of the dipeptide glycylsarcosine through PepT1. Our results showed that insulin treatment of nondiabetic female rats decreased blood glucose level but did not affect nondiabetic male rats. In both male and female diabetic rats, insulin did not completely decrease blood glucose level. Insulin treatment decreased PepT1 mRNA level in nondiabetic male rats and increased mRNA level in nondiabetic female rats without affecting the PepT1 protein level in either sex. Inducing diabetes with STZ increased PepT1 mRNA and protein levels in female rats; however, in diabetic male rats, the increase in mRNA level was accompanied by a decrease in PepT1 protein level. Treatment of diabetic male rats with insulin partially reversed the effect of diabetes on PepT1 mRNA and protein levels, whereas the same treatment completely restored both PepT1 mRNA and protein to control levels in insulin-treated diabetic female rats. In both nondiabetic male and female rats, insulin treatment had no effect on PepT1 influx rate, and STZ treatment decreased the transporter influx rate. Treatment of diabetic male and female rats with insulin significantly increased PepT1 influx rate; however, complete recovery was found only in diabetic female rats. These results clearly show that insulin and diabetes affected blood glucose level as well as PepT1 activity, expression, and protein levels in a sex-dependent manner. These results suggest that a factor, probably estrogen, could be responsible for the sex-dependent effects of diabetes and insulin in PepT1 level and activity.

La présente étude a eu pour but d’examiner si le transporteur d’oligopeptides dans le jéjunum, PepT1, est régulé par l’insuline et dépendant du sexe chez les rats diabétiques de type 1. L’expression de PepT1, la réaction en chaîne de la polymérase en temps réel et le buvardage de western ont été effectués en utilisant des segments de jéjunum provenant de quatre groupes de rats mâles et femelles : normaux, normaux traités à l’insuline, rendus diabétiques par streptozotocine (STZ) (diabète de type 1), et diabétiques traités à l’insuline. De plus, ces segments ont été perfusés pour évaluer la capture du dipeptide glycylsarcosine par PepT1. Nos résultats ont montré que le traitement à l’insuline a diminué le taux de glucose sanguin chez les rats femelles normales, mais qu’il pas eu d’effet sur les rats mâles normaux. Chez les rats diabétiques mâles et femelles, l’insuline n’a pas diminué le taux de glucose sanguin. Le traitement à l’insuline a diminué le taux d’ARNm du PepT1 chez les rats mâles normaux et l’a augmenté chez les rats femelles normales, mais il n’a pas modifié leurs taux de protéines PepT1. L’induction du diabète par STZ a augmenté les taux de protéines et d’ARNm du PepT1 chez les rats femelles; toutefois, chez les rats mâles diabétiques, l’augmentation du taux d’ARNm a été accompagnée d’une diminution du taux de protéines. Le traitement des rats mâles diabétiques à l’insuline a partiellement renversé l’effet du diabète sur les taux de protéines et d’ARNm du PepT1, alors que chez les rats femelles, le même traitement a ramené le taux de protéines et d’ARNm au taux témoin. Chez les rats femelles et mâles normaux, le traitement à l’insuline n’a pas eu d’effet sur l’influx de PepT1, et le traitement par STZ l’a diminué. Le traitement des rats femelles et mâles diabétiques à l’insuline a augmenté significativement l’influx de PepT1; toutefois, un rétablissement complet n’a été observé que chez les rats femelles. Ces résultats ont clairement montré que l’insuline et le diabète influent sur le taux de glucose sanguin ainsi que sur l’activité, l’expression et les taux de protéines du PepT1, en fonction du sexe. Ces résultats donnent à penser qu’un facteur, probablement l’œstrogène, pourrait être à l’origine des effets sexe-dépendants du diabète et de l’insuline sur le taux et l’activité de PepT1.
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Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2010

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