Дієта з високим вмістом жиру та цукром викликає спленомегалію, яка покращується фізичними вправами та геністеїном
Анотація
Об’єктивна
Ми перевірили вплив тренувальних вправ та лікування геністеїном на спленомегалію у мишей, які харчуються дієтою з високим вмістом жиру та високим вмістом цукру (HFSD).
Результати
Самці та самки мишей C57BL6, які годували HFSD, що містить 60% жиру, разом з питною водою, що містить 42 г/л цукру (55% сахарози/45% фруктози) протягом 12 тижнів демонстрували значне ожиріння, гіперглікемію та підвищений рівень IL-6 у плазмі крові. Це супроводжувалося спленомегалією, що характеризувалася вагою селезінки на 50% більшою, ніж мишей, яких годували стандартною чау (
Вступ
Ожиріння, цукровий діабет 2 типу та інші метаболічні розлади переосмислюються як запальні стани [1, 2]. Наприклад, ожиріння, спричинене дієтою з високим вмістом жиру та високим вмістом цукру (HFSD), пов’язане з тривалим підвищенням прозапальних сироваткових маркерів, таких як IL-6 та запалення в периферичних тканинах, а також порушенням регуляції обміну речовин, включаючи резистентність до інсуліну та лептину [3, 4]. Хоча наслідки порушення дієтології метаболічної дисрегуляції та запалення широко задокументовані у багатьох органах, її вплив на морфологію селезінки ще не було ретельно охарактеризовано.
Селезінка є найбільшим вторинним лімфоїдним органом в організмі і складається з двох функціональних областей, білої та червоної пульпи. Біла пульпа - це лімфоїдна тканина, що містить імунні клітини, націлені на патогени, що передаються кров’ю, тоді як червона пульпа є місцем еритрофагоцитозу [5, 6]. Показано, що запалення, індуковане HFSD, модулює функцію селезінки, викликаючи посилення екстерналізації еритроцитів на фосфатидилсерині і, таким чином, сприяючи взаємодії з еритрофагоцитозними макрофагами [6], а також індукуючи екстрамедулярний гемопоез моноцитоподібних клітин, вторинних до запалення [7]. Ці зміни у функції та морфології селезінки були залучені до патогенезу діабету та серцево-судинних захворювань та захворювань нирок, пов’язаних із ожирінням [6, 8]. Тому терапевтичні методи, які підтримують нормальну морфологію селезінки при ожирінні, можуть виявитися корисними для довгострокового здоров'я.
У цьому дослідженні ми вивчаємо метаболічні та прозапальні маркери, вагу селезінки та гістоморфометрію селезінки у мишей, яких годували HFSD і отримували або фізичні вправи, або геністеїн ізофлавону, або обидва. Показано, що лікування фізичними вправами та ізофлавонами полегшує периферичне запалення завдяки антиоксидантній дії та зменшуючи рівень прозапальних цитокінів [3, 9, 10]. У цьому дослідженні ми висуваємо гіпотезу про те, що фізичні вправи та лікування геністеїном у мишей, які отримували HFSD, пом'якшують індуковані дієтою зміни ваги та морфології селезінки.
Основний текст
Методи
Після жертвоприношення у віці 4 місяців селезінку збирали, зважували та вкладали в парафінові блоки. Потім селезінки розрізали поздовжньо по середній лінії товщиною 5 мкм і фарбували гематоксиліном та еозином (H&E) для гістологічної оцінки під світловою мікроскопією. ImageJ (v1.6, NIH) використовували для вимірювання площі селезінки та відношення білої до червоної пульпи, розраховане як [(площа червоної пульпи - площа білої пульпи)/площа білої пульпи]. Збільшення однієї або обох цих областей селезінки може свідчити про дисфункцію. Плазму збирали для вимірювання глюкози (Autokit, Wako Diagnostics, Richmond, VA, USA), інсуліну та IL-6 (Milliplex Assay, Millipore, Billerica, MA, USA), дотримуючись інструкцій виробників. Двосторонній ANOVA був використаний для тестування відмінностей між групами лікування та між жінками та чоловіками. Значимість була встановлена 0,05), однак миші, яких годували HFSD, мали значно більшу масу тіла, ніж худі миші ( Рис. 1
Порівняння ваги селезінки показало, що миші, яких годували HFSD, мали значно збільшену селезінку відносно худих мишей ( 0,05, рис. 2). Миші, яких годували HFSD і отримували як геністеїн, так і фізичні навантаження, мали зменшену масу селезінки та коефіцієнт червоно-білої пульпи порівняно з мишами, яких годували HFSD ( Рис.2
Репрезентативні гістологічні зрізи селезінки для кожної групи лікування. Зверніть увагу на високу клітинність контрольних мишей, що харчуються HFSD, яких немає в однаковій мірі у HFSD, які отримували фізичні вправи та/або геністеїн. Миші, яких годують HFSD, також мають численні макрофаги в червоній пульпі (зірочки) порівняно з іншими групами лікування. Морфологічний вигляд селезінки не відрізнявся за статтю. LN, нежирних мишей, що харчуються стандартною дієтою (n = 10 самок, 8 самців); HFSD, дієта з високим вмістом жиру та високим вмістом цукру (n = 9 жінок, 9 чоловіків); Ex, фізичні вправи (n = 9 жінок, 10 чоловіків); Gen, genistein (n = 8 самок, 8 чоловіків); GenEx, геністеїн та фізичні вправи (n = 10 жінок, 8 чоловіків). RP, червона м’якоть; WP, біла м’якоть. Гістологічний аналіз проводили на всіх 100 мишах. Пляма H&E. Шкала шкали 50 мкм