Еритропоетин (ЕРО) покращує ожиріння та гомеостаз глюкози, сприяючи термогенезу та

Відділення педіатрії, Вища школа медичних наук, медичний університет префектури Кіото, місто Кіото, Японія

Відділення педіатрії, Вища школа медичних наук, медичний університет префектури Кіото, місто Кіото, Японія, відділення педіатрії, міська лікарня Аябе, місто Аябе, Японія

Відділення педіатрії, Вища школа медичних наук, медичний університет префектури Кіото, місто Кіото, Японія

Афілійований відділ молекулярної гастроентерології та гепатології Вищої медичної школи Медичного університету префектури Кіото, місто Кіото, Японія

Відділення педіатрії, Вища школа медичних наук, медичний університет префектури Кіото, місто Кіото, Японія

Кадзукі Кодо,
Сатору Сугімото,
Хісакадзу Накадзіма,
Джун Морі,
Ікуйо Ітох,
Шота Фукухара,
Кейічі Шигехара,
Тайчіро Нісікава,
Кітаро Косака,
Хаджіме Хосой

Цифри

Анотація

Цитування: Kodo K, Sugimoto S, Nakajima H, Mori J, Itoh I, Fukuhara S, et al. (2017) Еритропоетин (EPO) покращує ожиріння та гомеостаз глюкози, сприяючи термогенезу та ендокринній функції класичної коричневої жирової тканини (BAT) у мишей із ожирінням, спричинених дієтою. PLoS ONE 12 (3): e0173661. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173661

Редактор: Джонатан М. Петерсон, Університет штату Східний Теннессі, США

Отримано: 17 грудня 2016 р .; Прийнято: 17 лютого 2017 р .; Опубліковано: 13 квітня 2017 р

Наявність даних: Усі відповідні дані знаходяться в газеті та в допоміжних файлах.

Фінансування: Частину цієї роботи підтримав номер гранту JSPS KAKENHI 24650427 (отримано H. N.) (https://kaken.nii.ac.jp/ja/search/?kw=24650427).

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Ожиріння та його супутні захворювання, включаючи діабет, серцево-судинні захворювання, інсульт та деякі види раку, різко зросли і зараз є проблемою охорони здоров'я у всьому світі. Еритропоетин (ЕРО), пептидний гормон, отриманий з нирок, необхідний для виробництва еритроцитів у кістковому мозку, призначається хворим на анемію, які страждають нирковою анемією та анемією недоношених [1]. Останнім часом велика увага приділяється ЕРО через його неритроїдну дію, включаючи регуляцію жирового, глюкозного та енергетичного обміну [2–14]. Однак механізми цих наслідків залишаються незрозумілими. Попередні дослідження, що досліджували механізм ефекту ЕПО проти ожиріння та протидіабетного ефекту, зосереджувались головним чином на білій жировій тканині, м’язах та печінці [7–16]. Наше дослідження досліджувало механізм, що лежить в основі ефекту ЕПО проти ожиріння та протидіабетичного впливу на класичну коричневу жирову тканину (НДТ).

НДТ збільшує витрати енергії, викликаючи термогенез у ссавців, і йому приділяли багато уваги як цілі у боротьбі з ожирінням та діабетом [17–20]. Термогенні адипоцити поділяються на дві категорії: класичні коричневі адипоцити та бежеві (також звані бриті) адипоцити, кожен із різними особливостями розвитку та анатомічними [21,22]. Нещодавно функція BAT як ендокринного органу, окрім термогенної функції, привертає увагу. BAT вивільняє фактор росту фібробластів 21 (FGF21), пептидний гормон, який може полегшити ожиріння та діабет у експериментах на тваринах [23–25], і який підвищує чутливість до інсуліну та зменшує глюконеогенез у печінці [26–30].

Це дослідження мало на меті виявити, чи впливає ЕРО на класичну НДТ для здійснення проти ожиріння та протидіабетичного ефекту у мишей, які харчуються дієтою з високим вмістом жиру. Ми демонструємо, що EPO збільшував масу міжлопаткової BAT (iBAT, яка є основною частиною класичної BAT) та термогенезу, покращуючи шлях диференціації коричневих адипоцитів. Крім того, ми демонструємо, що EPO сприяв секреції FGF21 в НДТ, що сприяє полегшенню гомеостазу глюкози. Ці результати підтверджують потенціал EPO як терапевтичного засобу для ожиріння та діабету.

Матеріали і методи

Тварини та експериментальні процедури

Параметри плазми

Глюкозу в крові визначали за допомогою компактного аналізатора глюкози (Antsense II; Horiba, Кіото, Японія). Рівні інсуліну в плазмі крові вимірювали за допомогою набору ELISA (Інститут біологічних наук Морінага, Канагава, Японія, кат. № M1104). Рівні тригліцеридів у плазмі (TG) та загального холестерину (T-Cho) вимірювали за допомогою реагентів компанії Wako (Осака, Японія). Гематокрит вимірювали вручну щотижня після введення лікування. Рівні плазми FGF21 вимірювали за допомогою набору ELISA (набір ELISA для миші/щура FGF-21 Quantikine; системи R&D, Міннеаполіс, Міннесота, кат. № MF2100). Всі аналізи проводили відповідно до інструкцій виробника.

Тест на толерантність до глюкози

Після обробки ЕРО або фізіологічним розчином протягом чотирьох тижнів мишей голодували протягом ночі та вводили внутрішньочеревно глюкозу (1,0 г/кг маси тіла). Рівні глюкози в крові та інсуліну, аспірованого з хвостової вени, контролювали через 0, 30, 60 та 120 хв після ін’єкції глюкози.