Impairment of Proinsulin Processing in β-Cells Exposed to Saturated Free Fatty Acid Is Dependent on Uncoupling Protein-2 Expression

ObjectiveUncoupling protein-2 (UCP2) overexpression impairs proinsulin processing to mature insulin. Here we tested the hypothesis that induction of endogenous UCP2 by saturated free fatty acid (FFA) would also decrease proinsulin processing.MethodsInsulinoma cells (INS-1) cells or rat islets were cultured with or without palmitic acid. Proinsulin processing was assessed by immunoblotting or ELISA for UCP2 along with changes in UCP2 expression, mitochondrial uncoupling, Adenosine-5′-triphosphate (ATP) and insulin secretion.ResultsPalmitate increased UCP2 expression and mitochondrial uncoupling and reduced ATP content. Palmitate glucose-dependently increased the proinsulin:insulin ratio up to ∼3-fold in INS-1 cells and rat islets, an effect reversed by knockdown of UCP2 in INS-1 cells. Palmitate increased basal insulin secretion, insulin content and mRNA in INS-1 cells.ConclusionsOne effect of palmitate on β-cells is reduced proinsulin processing, which is associated with mitochondrial uncoupling and reduced cellular ATP. Knockdown of UCP2 can prevent the effects of palmitate on proinsulin processing.

RésuméObjectifsLa surexpression de la protéine UCP2 (UCP2) altère la maturation de la proinsuline en insuline. Ici, nous avons testé l'hypothèse voulant que l'induction de l'UCP2 endogène par la saturation de l'acide gras libre (AGL) diminue aussi la maturation de la proinsuline.MéthodesLes cellules INS-1 ou les îlots de rat ont été cultivés avec ou sans acide palmitique. La maturation de la proinsuline a été évaluée par l'immunobuvardage ou la méthode ELISA pour l'UCP2, de même que les changements dans l'expression de l'UCP2, la protéine découplante, l'ATP et l'insulinosécrétion.RésultatsLe palmitate a augmenté l'expression de l'UCP2 et de la protéine découplante, et a réduit la teneur en ATP. Le palmitate a augmenté d'une manière glucose-dépendante la proinsuline : le ratio de l'insuline des cellules INS-1 et des îlots de rat s'est élevé jusqu'à ∼3 fois, un effet inversé par le knock-down de l'UCP2 des cellules INS-1. Le palmitate a augmenté l'insulinosécrétion basale, la teneur en insuline et l'ARNm des cellules INS-1.ConclusionsL'un des effets du palmitate sur les cellules β est la réduction de la maturation de la proinsuline, qui est associée à la protéine découplante et à la réduction cellulaire de l'ATP. Le knock-down de l'UCP2 peut prévenir les effets du palmitate sur la maturation de la proinsuline.