Дієтична лінолева кислота підвищує ендогенність 2-AG та анандаміду та викликає ожиріння - Альвгейм - 2012

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

Кафедра біомедицини Бергенського університету, Берген, Норвегія

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

Дослідження кардіометаболічних захворювань, Відділ молекулярної та клітинної біології, Nippon Boehringer-Ingelheim, Кобе, Японія

RIKEN Центр наук про молекулярну візуалізацію, Кобе, Японія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Департамент біології, Університет Копенгагена, Копенгаген, Данія

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

Кафедра біомедицини Бергенського університету, Берген, Норвегія

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

RIKEN Центр наук про молекулярну візуалізацію, Кобе, Японія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

Національний інститут харчування та морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Департамент біології, Університет Копенгагена, Копенгаген, Данія

Національний інститут харчування та досліджень морепродуктів (NIFES), Берген, Норвегія

Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, NIH, Бетесда, штат Меріленд, США

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 людина не може синтезувати АА de novo, концентрації PL в тканинах залежать від конкуренції між дієтичним споживанням ω ‐ 6 і ω ‐ 3 жирів ((5)): (i) лінолевої кислоти (LA, 18: 2n ‐ 6, попередник AA), (ii) попередньо утвореної дієтичний АА, (iii) α-LA (18: 3n-3, попередник ейкозапентаенової кислоти (EPA, 20: 5n-3) та докозагексаєнової кислоти (DHA, 22: 6n-3), та (iv) попередньо створений дієтичний EPA і DHA. Ендоканабіноїди утворюються ферментативно на вимогу з пулу мембранних попередників PL-жирних кислот ω-6 ((6)). Протягом 20-го століття підвищення AA-PL оцінювалося на основі різкого збільшення рівня ЛА в їжі внаслідок a> в 1000 разів збільшення 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 може підвищення рівня ЛА як контрольованої дієтичної змінної підвищити Склад AA-PL, підвищує рівень ендоканабіноїдів та індукує метаболічні та фенотипічні зміни, що відповідають ожирінню.

Методи та процедури

Етичне твердження

Експеримент проводився за протоколом (Пропозиція дослідження тварин № LMBB ‐ JH ‐ 01), схваленим Комітетом з догляду за тваринами та використанням Національного інституту алкоголізму та алкоголізму, і слідував Національному керівництву з догляду та використання лабораторії Національних інститутів охорони здоров’я 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.

Дієти

Була доступна їжа у вигляді гранул (дієти із середнім вмістом жиру) та паст (дієти з високим вмістом жиру) ad libitum протягом 14 тижнів. Дієти (Віфлеєм, Пенсільванія) готували всі дієти, що містять однакові 20% білка (казеїн) і (г/кг): сахароза 75, целюлоза 50, мінеральна суміш 47, вітамінна суміш 13,5, л-цистеїн 3 і 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 підтримання еквівалентної кількості 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 білої жирової тканини ((12)) та проводили ПЛР зворотної транскрипції в реальному часі ((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, інсуліну та мРНК, які таким чином аналізували за допомогою U-тесту Манна-Уітні. Багаторазове тестування було виправлено шляхом налаштування на

Результати

Дієтичний LA збільшує LA-PL, AA-PL, 2-AG + 1-AG та AEA

Дієта ЛА на 8 en% значно підвищила рівень LA-PL та AA-PL в еритроцитах (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 у дієтах із середнім, так і з високим вмістом жиру (Малюнок 1d, f). EPA був майже в п’ять разів вищий в обох печінкахМалюнок 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.

Вибіркове підвищення рівня дієтичного ЛА підвищує попередники АА та ендоканабіноїди у мишей, що харчуються середньожирними дієтами (відкриті батончики) та дієтами з високим вмістом жиру (грубі бруски). Дієтичний рівень LA у 1 en% позначений білими смужками, 8 en% LA - темно-сірими смужками та 8 en% LA + 1 en% EPA/DHA - світло-сірими смужками. Дієтичний LA (8 en%) підвищує (a) LA печінки у фосфоліпідах (PL) (мкг/мг) та () печінка PL ‐ AA (мкг/мг). Порівняно з 8 en% LA, дієти з 1 en% дієтичної LA дозволяють ендогенну аккрецію (c) печінка PL — EPA (мкг/мг), рівні рівні споживанню 1 en% EPA/DHA безпосередньо. Збільшення дієтичного LA з 1 en% до 8 en% підвищує (d) печінка 1-AG + 2-AG (нг/мг) (більш ніж у чотири рази), (e) мозок 1-AG + 2-AG (нг/мг), і (f) AEA печінки (нг/мл). Додавання 1 en% EPA/DHA зменшує пул попередників ендоканабіноїдів та концентрацію 2-AG та AEA у тканинах. a, b, c, d Різні букви вказують