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Investigations on sugar-induced GLP-1 secretion and DPPIV activity in NCI-H716 cells
Elke Luschnig
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lebensmittelchemie
Betreuer*in
Barbara Lieder
DOI
10.25365/thesis.79068
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25184.64309.313932-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) spielt eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der Glukosehomöostase und ist ein wichtiges therapeutisches Ziel bei Typ-2-Diabetes. Obwohl der Zusammenhang zwischen ernährungsrelevanten Zuckern und der GLP-1-Sekretion gut erforscht ist, sind die spezifischen und konzentrationsabhängigen Wirkungen gängiger Zucker wie Saccharose, Glukose und Fruktose nach wie vor kaum bekannt. In dieser Studie wurde untersucht, wie diese Kohlenhydrate die GLP-1-Sekretion und die Aktivität von Dipeptidylpeptidase-4 (DPPIV) beeinflussen, wobei die menschliche enteroendokrine Zelllinie NCI-H716 verwendet wurde. Die Hypothese war, dass Saccharose die GLP-1-Sekretion dosisabhängig stimuliert und dass verschiedene Zucker die DPPIV-Aktivität unterschiedlich modulieren. Die Zellen wurden mit bestimmten Konzentrationen (50-250 mM) der einzelnen Zucker behandelt. Die GLP-1-Sekretion wurde mittels ELISA quantifiziert, die DPPIV-Aktivität enzymatisch gemessen und die Expression von Schlüsselgenen (SLC2A1, SLC2A5, DPP4, SI) mittels RT-PCR untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass Saccharose in einer Konzentration von 100 mM die GLP-1-Sekretion signifikant erhöhte (p < 0,0001), gefolgt von einem Rückgang bei höheren Konzentrationen. Glukose und Fruktose stimulierten die GLP-1-Sekretion innerhalb des getesteten Konzentrationsbereichs nicht signifikant. Das Fehlen der SLC2A5-Expression in NCI-H716-Zellen deutet darauf hin, dass die Fruktoseaufnahme über alternative, unspezifische Wege erfolgt. Darüber hinaus stieg die DPPIV-Aktivität als Reaktion auf Saccharose und Fructose, nicht aber Glucose oder Mannitol, was auf eine kohlenhydratspezifische Regulierung hindeutet. Zusammenfassend induzierte Saccharose bei 100 mM die höchste GLP-1-Sekretion, gefolgt von einer Abnahme bei höheren Konzentrationen. Darüber hinaus wurden unterschiedliche regulatorische Effekte verschiedener Zucker auf die DPPIV-Aktivität beobachtet. Diese Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der zuckerinduzierten enteroendokrinen Reaktionen bei und unterstreichen die Notwendigkeit weiterer mechanistischer Studien, um diese In-vitro-Ergebnisse unter physiologisch relevanten Bedingungen zu validieren.
Abstract
(Englisch)
Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) plays a central role in maintaining glucose homeostasis and is a key therapeutic target in type 2 diabetes. Although the link between dietary sugars and GLP-1 secretion is well established, the specific and concentration-dependent effects of common sugars such as sucrose, glucose, and fructose remain poorly understood. This study aimed to investigate how these carbohydrates influence GLP-1 secretion and dipeptidyl peptidase-4 (DPPIV) activity using the human enteroendocrine NCI-H716 cell line. It was hypothesized that sucrose would stimulate GLP-1 secretion in a dose-dependent manner and that different sugars would differentially modulate DPPIV activity. Cells were treated with defined concentrations (50–250 mM) of each sugar. GLP-1 secretion was quantified via ELISA, DPPIV activity measured enzymatically, and the expression of key genes (SLC2A1, SLC2A5, DPP4, SI) assessed by RT-PCR. The results demonstrated that sucrose at 100 mM significantly enhanced GLP-1 secretion (p < 0.0001), followed by a decline at higher concentrations. Glucose and fructose did not significantly stimulate GLP-1 secretion within the tested concentration range. The absence of SLC2A5 expression in NCI-H716 cells suggests fructose uptake occurs via alternative, non-specific pathways. Furthermore, DPPIV activity increased in response to sucrose and fructose, but not glucose or mannitol, indicating a carbohydrate-specific regulation. In conclusion, sucrose at 100 mM showed a peak stimulation of GLP-1 secretion followed by a reduction at higher concentrations. Distinct regulatory effects of different sugars on DPPIV activity were observed. These findings contribute to a better understanding of sugar-induced enteroendocrine responses and highlight the need for further mechanistic studies to validate these in vitro findings under physiologically relevant conditions.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
NCI-H716-Zelllinie GLP-1-Sekretion DPPIV-Aktivität ernährungsrelevante Zuckerarten
Schlagwörter
(Englisch)
NCI-H716 cell line GLP-1 secretion DPPIV activity dietary sugars
Autor*innen
Elke Luschnig
Haupttitel (Englisch)
Investigations on sugar-induced GLP-1 secretion and DPPIV activity in NCI-H716 cells
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
VII, 69 Seiten, 27 ungezählte Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Lieder
Klassifikationen
35 Chemie > 35.70 Biochemie. Allgemeines ,
35 Chemie > 35.74 Enzyme. Hormone. Vitamine
AC Nummer
AC17617854
Utheses ID
77051
Studienkennzahl
UA | 066 | 659 | |