GPR43 verstärkt die β-Zellfunktion bei Fettleibigkeit

Das intestinale Mikrobiom kann die Energiehomöostase des Wirts und die Entwicklung metabolischer Erkrankungen regulieren. Hier identifizieren wir GPR43, einen Rezeptor für bakteriell produzierte kurzkettige Fettsäuren (SCFAs), als Modulator der Mikrobiota-Wirt-Interaktion. Die β-Zell-Expression von GPR43 und die Serumwerte von Acetat, einem endogenen SCFA, sind bei einer fettreichen Diät (HFD) erhöht. GPR43 Knockout (KO)-Mäuse, die mit HFD gefüttert wurden, entwickeln eine Glukoseintoleranz aufgrund eines Defekts in der Insulinsekretion. Die In-vitro-Behandlung isolierter muriner Inseln, menschlicher Inseln und Min6-Zellen mit (S)-2-(4-Chlorphenyl)-3,3-dimethyl-N-(5-phenylthiazol-2-yl)butanamid (PA), einem spezifischen Agonisten von GPR43, erhöhte die intrazellulären Inositoltriphosphat- und Ca(2+)-Spiegel und potenzierte die Insulinsekretion auf GPR43-, Gαq- und phospholipase C-abhängige Weise. Darüber hinaus wiesen KO-Mäuse, die mit HFD gefüttert wurden, eine reduzierte β-Zellmasse und eine verminderte Expression von Differenzierungsgenen auf, und die Behandlung von Min6-Zellen mit PA erhöhte die β-Zellproliferation und Genexpression. Diese Ergebnisse identifizieren GPR43 als potenzielles Ziel für therapeutische Interventionen.