Дефіцитні рецептори лептину щури-цукери із ожирінням зменшують споживання їжі у відповідь на системну реакцію

Анотація

Стабільна вага тіла з часом вимагає, щоб споживання калорій відповідало енергетичним витратам. Коли надходить надлишок калорій, виникає стан позитивного енергетичного балансу, що призводить до збільшення ваги. Регульований прийом їжі є найважливішим компонентом енергетичного гомеостазу. Це демонструється експериментально на щурах, яких перегодовували або безпосереднім шлунковим навантаженням (1,2), або системною інфузією глюкози (3–5). В обох ситуаціях тварини спонтанно зменшують споживання їжі, щоб уникнути різкого загального споживання калорій. Відсутність адаптації до перевантаження калорій може спричинити ожиріння. Дійсно, коли схильні до ожиріння щури SD мають вільний доступ до смачної їжі, вони збільшують щоденне споживання їжі і не адаптуються до підвищеного споживання калорій (6). У цій моделі гіперфагія виникає, незважаючи на підвищення рівня циркулюючого лептину, гормону, отриманого з жирової тканини, який негативно контролює споживання їжі (версія 7). Таким чином, механізми, що керують регуляторним скороченням споживання їжі, виявляються притупленими у цих гіперфагічних щурів; частина цього дефекту може покладатися на стійкість до лептину.

рецептори

Відсутність лептинової відповіді добре описано у ожирілих щурів Цукера (8), які несуть мутацію (fa) у гені рецептора лептину (9,10). Ми використовували цю модель щурів для вирішення наступних питань: Чи призводить до системного надходження калорій з глюкози до зменшення споживання їжі за відсутності сигналу про лептин? Якщо так, то які механізми задіяні? У першій серії досліджень щурів з ожирінням Fa/Fa та худими Fa/fa, які відповідали віку, подавали на системну інфузію глюкози із змінним введенням калорій. У другій серії досліджень проводили інфузії через сонну артерію для підвищення концентрації глюкози, особливо в мозку, без системного надходження калорій. В обох протоколах щоденне споживання їжі контролювали протягом усього періоду інфузії. Нарешті, намагаючись дослідити молекулярні механізми, що беруть участь у реакції годування на інфузію глюкози, ми перевірили можливу роль центрального малоніл-КоА, базуючись на нещодавній пропозиції про те, що цей проміжний продукт синтетичного шляху жирних кислот надає лептинозалежний анорексичний ефект ефект у мишей (11).

ДИЗАЙН ДИЗАЙН І МЕТОДИ

Тварини.

Дослідження на тваринах проводились відповідно до французьких Керівних принципів догляду та використання експериментальних тварин. Були використані самці худорлявих (Fa/fa) та ожирілих (fa/fa) щурів штаму Цукер віком months2 місяці, вагою 180–220 г та 250–330 г, відповідно, і виведені в нашій тваринницькій установі. Вони мали вільний доступ до води та стандартних лабораторних дієтичних гранул (A04; UAR, Villemoisson-sur Orge, Франція) і були розміщені в умовах контрольованої температури (23 ° C) та світла (світло з 7:00 ранку до 7:00 вечора).

Системні та центральні вливання.

Використовували техніку тривалої інфузії в нестримних умовах, як описано раніше (12,13). Коротко кажучи, за 3 дні до початку експериментів щурам знеболювали кетамін (125 мг/100 г маси тіла внутрішньочеревно) для розміщення катетера в яремній вені (системна інфузія) або в сонній артерії до головного мозку (центральна настій). В обох випадках катетери екстеріоризували у вершині голови і прикріплювали до поворотного інфузійного пристрою, що дозволяло тварині вільно отримувати доступ до води та дієти.

Гіперглікемія, протокол гіперінсулінемії.

Гіперглікемію (HG) та гіперінсулінемію (HI) отримували шляхом введення глюкози (30% мас./Об., Що забезпечує 1,2 кал./Мкл; Chaix et Du Marais, Париж, Франція) через яремну вену. Швидкість інфузії встановлювали на рівні 20 мкл · хв -1-1 · 100 г -1 маси тіла у нежирних щурів. Щурам, що страждають ожирінням, вводили глюкозу з половиною швидкості інфузії худих щурів (10 мкл · хв -1-100 г -1), щоб досягти подібного рівня гіперглікемії в обох групах.

Евглікемія, протокол гіперінсулінемії.

У другій серії експериментів HI та евглікемія (EuG) були отримані шляхом одночасного вливання глюкози та інсуліну (Novo Nordisk, Копенгаген, Данія) через яремну вену. Швидкість інфузії інсуліну регулювали для індукування гіперінсулінемії в тому ж діапазоні, що і у щурів, яким інфузували лише глюкозу. У середньому швидкість інфузії інсуліну становила 8,4 та 5,4 пмоль · хв −1 · 100 г −1 маси тіла у худих та ожирілих щурів відповідно. Евглікемія була досягнута шляхом вливання глюкози при 12 мкл · хв -1-100 г -1 маси тіла у худих щурів, тоді як помітно нижчої швидкості 2 мкл · хв -1 −1 · 100 г −1 було достатньо для підтримки нормоглікемії ожиріли щури.