Дієтична лінолева кислота підвищує ендогенність 2-AG та анандаміду та викликає ожиріння
Аніта Р. Альвгейм
1 Національний інститут харчування та морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія
2 Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США
3 Кафедра біомедицини Бергенського університету, Берген, Норвегія
Маріан К. Мальде
1 Національний інститут харчування та морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія
Дуглас Осей-Хіяман
2 Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США
4 Дослідження кардіометаболічних захворювань, Відділ молекулярної та клітинної біології, Nippon Boehringer-Ingelheim, Кобе, Японія
5 Центр наук про молекулярну візуалізацію RIKEN, Кобе, Японія
Ю Хун Лінь
2 Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США
Роберт Дж. Павлоскі
2 Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США
Ліз Медсен
1 Національний інститут харчування та морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія
6 Кафедра біології Університету Копенгагена, Копенгаген, Данія
Карстен Крістіансен
6 Кафедра біології Університету Копенгагена, Копенгаген, Данія
Лівар Фройланд
1 Національний інститут харчування та морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія
Джозеф Р. Хіббелн
2 Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США
Пов’язані дані
Анотація
Вступ
Ендоканабіноїди є ендогенними ліпідними медіаторами, виготовленими з незамінних жирних кислот, доступних лише з дієтичних джерел. Два найкраще охарактеризовані ендоканабіноїди, 2-AG та AEA, є метаболічними похідними одного попередника жирної кислоти, арахідонової кислоти ω-6 (AA, 20: 4n-6) у фосфоліпідах (AA-PL). Оскільки люди не можуть синтезувати АА de novo, концентрації PL в тканинах залежать від конкуренції між дієтичними споживаннями ω-6 і ω-3 жирів (5): (i) лінолевої кислоти (LA, 18: 2n-6, попередник АА ), (ii) попередньо отриманий дієтичний АА, (iii) α-LA (18: 3n-3, попередник ейкозапентаенової кислоти (EPA, 20: 5n-3) та докозагексаєнової кислоти (DHA, 22: 6n-3), і (iv) попередньо отримані харчові ЕРА та DHA. Ендоканабіноїди утворюються ферментативно на вимогу з пулу мембранних попередників PL-жирних кислот ω-6 (6). Протягом 20-го століття підвищення АА-PL оцінювалося на основі різкого збільшення дієтичний LA внаслідок збільшення в 1000 разів розрахункового споживання соєвої олії на душу населення з 0,006 до 7,38% енергії (7). Тут ми змоделювали ці екологічні дієтичні зміни у мишей, щоб визначити, чи збільшується LA як контрольована дієтична змінна може підвищити склад AA-PL, підвищити рівень ендоканабіноїдів та викликати метаболічні та фенотипічні зміни, що відповідають ожирінню.
Методи та процедури
Етичне твердження
Експеримент проводився за протоколом (Пропозиція дослідження тварин № LMBB-JH-01), затвердженим Комітетом з догляду за тваринами та використанням Національного інституту алкоголізму та алкоголізму, і слідував Національному керівництву з питань догляду та використання лабораторії Тварини.
Тварини
Мишей, вагітних протягом 2 тижнів ((e 14) C57BL/6j; Charles River Laboratories, Stone Ridge, NY), випадковим чином розподіляли на експериментальні дієти ( Таблиця 1 ). Кожне послідо (з доведенням до шести цуценят протягом 48 годин після народження) підтримувалося на одній дієті зі своєю матір’ю. Тварин утримували протягом 12:12 год циклу світло-темно. Три-чотири самці з кожного посліду були відлучені через 23 дні, і їх розміщували по двоє в клітку (два цуценята з одного посліду). Одній тварині в кожній клітці було пробито вухо та використано для аналізу даних. Індивідуальні ваги реєстрували для обох тварин двічі на тиждень.
Таблиця 1
Дієти
Їжа у вигляді гранул (дієти із середньою жирністю) та паст (дієти з високим вмістом жиру) була доступна за бажанням протягом 14 тижнів. Дієти (Віфлеєм, штат Пенсільванія) готували всі дієти, що містять однакові 20% білка (казеїн) та (г/кг): сахароза 75, целюлоза 50, мінеральна суміш 47, вітамінна суміш 13,5, л-цистеїн 3 та холін бітартрат 2,5, етоксихін 0,06. Джерела білка та вуглеводів були обрані таким чином, щоб мати мінімальний фоновий вміст жиру. LA був виділений як незалежна змінна шляхом змішування семи різних масел для підтримки еквівалентних кількостей α-LA та мононенасичених речовин ( Таблиця 1 ). Модифікації дієтичного ЛА компенсувались лише взаємними змінами насичених жирних кислот. Наприклад, дієти з 1 en% LA містять на 7 en% більше насичених жирів порівняно з дієтами 8 en% LA. Дієти із середнім вмістом жиру (35 en%) та з високим вмістом жиру (60 en%) відрізнялися лише більшою кількістю насичених жирів, компенсованих джерелами вуглеводів; декстрин, дієтроза та сахароза. Споживання їжі вимірювали через день зважуванням кожної харчової чашки та розливу та відніманням раніше зібраної ваги.
Ендоканабіноїдний аналіз
Аналіз жирних кислот у PL
аналіз мРНК та гормони плазми
РНК очищали з печінки та білих жирових тканин (12) та проводили ПЛР зворотної транскрипції в режимі реального часу (13) для рівнів РНК (мРНК) месенджера SREBP-1c, FAS, ACC1, AMPK a2 та AMPK a2. Рівні лептину, адипонектину та інсуліну в плазмі крові визначали за допомогою імуноферментного аналізу (ALPCO Diagnostics, Salem, NH).
Статистика
Всі дані аналізуються за допомогою STATISTICA версії 8.0 (StatSoft, Tulsa, OK). Дані аналізували на дисперсійну однорідність (тест Левена), яка була незначною, за винятком даних про жирні кислоти, 2-АГ, інсулін та мРНК, які таким чином аналізували за допомогою U-тесту Манна – Уітні. Багаторазове тестування було виправлено шляхом пристосування до P Таблиця 2 ), печінка ( Таблиця 3 , Малюнок 1a, b ) та гіпоталамус ( Таблиця 3 ) у порівнянні з дієтами LA 1 en%. Отже, підвищення рівня LA майже потроїло 2-AG + 1-AG і AEA печінки як в дієтах із середнім, так і з високим вмістом жиру ( Малюнок 1d, f ). EPA був майже в п’ять разів вищий в обох печінках Малюнок 1c ) та еритроцити ( Таблиця 2 ) у 1 en% порівняно з 8 en% дієтами LA. Зниження рівня LA до 1 en% підвищеного рівня еритроцитів ( Таблиця 2 ) і DHA печінки ( Таблиця 3 ) до рівнів, подібних до додавання попередньо створених ЕРА та DHA на рівні 1 ен%, для більшості дієт.