Лептин, розчинний рецептор лептину та індекс вільного лептину після дієти та фізичної активності
Джеффрі Е. Геррік
Кафедра реабілітаційних наук, Університет Джорджа Мейсона, 4400 University Drive, MS 2G7, Ферфакс, VA 22030, США
Джино С. Панса
Департамент реабілітаційних наук, Університет Джорджа Мейсона, 4400 University Drive, MS 2G7, Ферфакс, VA 22030, США
Джаред М. Голлі
Департамент реабілітаційних наук, Університет Джорджа Мейсона, 4400 University Drive, MS 2G7, Ферфакс, VA 22030, США
Анотація
Лептин (LEP) пов'язаний з регуляцією апетиту та метаболізмом. Концентрація лінійна зі ожирінням, що свідчить про опір ЛЕП. LEP вільно циркулює та зв’язується зі своїм розчинним рецептором (sOB-r); коефіцієнт - це індекс вільного лептину (FLI), індекс стійкості до лептину; нижча FLI передбачає знижену біологічну дію. Призначення. Метою було визначити вплив змін розподілу жирової тканини на LEP, sOB-r та FLI після 6 місяців (6 М) програми дієти/фізичних вправ для схуднення (WLP). Крім того, ми прагнемо визначити предиктори FLI. Методи. 6 M WLP складався з дієти/втручання у спосіб життя згідно з рекомендаціями ADA. Склад тіла оцінювали DXA. Аналіз LEP та sOB-r проводили за допомогою ІФА. Результати. 10 дорослих пройшли WLP. Помітне зменшення загального відсотка жиру (% жиру), невмитого жиру (NTF) та жиру в стовбурі (TF) від основи до 3 м та 6 М (р ≤ 0,05). FLI було зменшено на 3 М та 6 М для чоловіків та 6 М для жінок. Загальний жир і вага тіла передбачали показник FLI для обох статей. Висновки. Скорочення LEP та FLI після 6 М WLP були досягнуті незалежно від змін sOB-r. Ми також демонструємо, що FLI можна передбачити неінвазивно за допомогою загальної маси жиру та маси тіла в кілограмах.
1. Вступ
1.1. Біологія розчинних рецепторів лептину та лептину
1.2. Індекс вільного лептину
Індекс вільного лептину (FLI) є біомаркером стійкості до лептину та стану дії лептину і є часткою загальної концентрації лептину та sOB-r. FLI асоціюється з метаболічними відхиленнями і може бути більш потужним предиктором розвитку діабету II типу, ніж традиційні біомаркери [11]. Пряме вимірювання FLI є дорогим, трудомістким і доступним не в усіх закладах охорони здоров’я, що в результаті може обмежити його корисність для моніторингу здоров’я дорослих. Як така, неінвазивна модель прогнозування FLI, яка вимагає легкодоступних заходів, була б корисною для надання додаткової загальної метаболічної оцінки стану здоров’я дорослих, наприклад, під час втручання у схуднення.
1.3. Лептин і стать та розподіл жиру в організмі
Як відомо, концентрації лептину різняться серед чоловіків та жінок [2, 11], що свідчить про те, що лептин в якійсь мірі модулюється невідомими статевими механізмами, такими як вироблення жиру в організмі або ендокринні варіації. У чоловіків, які не страждають на глубоку хворобу, порівняно із самками, які не страждають на небезпеку, нижчий індекс маси тіла та менший відсоток загального жиру в тілі, крім значно нижчого лептину та вищих показників sOB-r та FLI [10]. Однак у обох статей загальна маса жиру в тілі позитивно пов'язана з підвищеним індексом вільного лептину. Крім того, повідомлялося, що концентрація вільного та зв’язаного лептину вища у чоловіків та жінок із ожирінням у порівнянні з худими чоловіками та жінками, що припускає, що обидві страждають ожирінням статі збільшили пропорції порівняно зі своїми худими однолітками [13]. Загалом, чоловіки та жінки з ожирінням мають відносний рівень підвищеної стійкості до лептину, незважаючи на абсолютні різниці концентрацій як у плазмі лептину, так і в його розчинному рецепторі.
1.4. Лептин та розчинний рецептор лептину та схуднення
Реакція Лептина на втрату ваги за допомогою різноманітних втручань широко досліджувалась [5, 14, 15]. Чоловіки з помірним ожирінням повідомляють про зниження вмісту лептину в плазмі крові як під час дієти, так і за допомогою програм зниження ваги із значним зменшенням відсотка втрати вісцеральної жирової тканини [16]. Подібним чином, у жінок пов'язаний і вільний лептин корелюють з ІМТ як до, так і після втрати ваги [6]. Крім того, зміни підшкірної та вісцеральної жирової тканини пов’язані зі зниженням лептину; однак, як видається, підшкірний жир має більший вплив на абсолютні концентрації лептину [16]. Вплив втрати маси жиру на концентрацію sOB-r не до кінця зрозумілий, проте він, як правило, виглядає як зворотна реакція на втрату ваги та втрати маси жиру після операції з метою зниження ваги та обмеження дієти [17–19]. Однак ефекти схуднення та специфічні зміни розподілу жиру в організмі та стать на концентрацію sOB-r не зовсім зрозумілі.
1.5. Заява про мету дослідження
Отже, мета цього дослідження була подвійною: по-перше, визначити вплив змін загального, стовбурового та нестримного жиру на загальну концентрацію лептину та sOB-r, а також індексу вільного лептину після 6 місяців втручання для зниження ваги способу життя у чоловіків та жінок із ожирінням; по-друге, визначити регресійну модель для чоловіків та жінок, які перебувають на дієті та втручаються у спосіб фізичної активності, що передбачає індекс вільного лептину через загальнодоступні показники ожиріння.
2. Матеріал і методи
2.1. Предмети
Досліджувана група складалася з 7 жінок та 3 чоловіків (55 ± 5 років, 38 ± 16 років, відповідно), які брали участь у програмі схуднення за способом життя. Усі випробовувані доповідали в лабораторію вранці після нічного голодування. Усі учасники дослідження отримали інформовану згоду. Дослідження було схвалено комісією з огляду університетських інституцій.
2.2. Програма схуднення за способом життя
Вимірювання крові та складу тіла проводили на початковому рівні (0 М), 3 місяці (3 М) та 6 місяців (6 М). Програма схуднення включала зменшення споживання калорій, освітню підтримку та загальні рекомендації щодо фізичної активності. Дієтичне втручання слідувало рекомендаціям збалансованої дієти ADA і складалося з 1250–1500 калорій з профілем макроелементів, що складався переважно з 60/20/20 відсотків добових калорій з вуглеводів, жирів та білків відповідно з фруктами ad libitum та споживання овочів (HMR Weight Management Services Corp., Бостон, Массачусетс). Перші 3 М активних дієт WLP були надані для учасників і включали ціль підрахунку кроків - 10000 кроків/день. З 3–6 місяців учасникам пропонувалось досягти мети 150–300 хвилин помірної фізичної активності, яка включала аеробні та силові тренувальні заходи. Для учасників проводились щотижневі зустрічі щодо підтримки здорового способу життя. Наради підтримки включали дієту та харчування, фізичні вправи та навчальні сесії щодо схуднення. Учасники повинні були відвідати мінімум 80% усіх зустрічей підтримки.
2.3. Склад тіла та антропометричний аналіз
Склад тіла оцінювали DXA (GE Healthcare Lunar, Бакінгемшир, Великобританія) щодо загального відсотка жиру в організмі, загальної маси жиру, жиру в стовбурі та маси нежитого жиру. Регіони, що представляють інтерес для визначення жиру в стовбурі, були визначені техніком DXA за допомогою програмного забезпечення iDXA зі стандартних анатомічних сайтів. Анатомічні ділянки включали (1) верхню частину тіла верхньої межі плеча, за винятком голови та шиї, (2) бічні межі, що починаються від суглобових суглобів і продовжуються вздовж м’яких тканин тулуба з розділенням між руками, (3) нижня межа тулуба, встановлена з найвищої точки надбрюшного гребеня. Відсотки складу тіла формували без використання вмісту мінеральних речовин у кістках. Нетранковий жир складався із загального жиру в масі за вирахуванням маси тулуба і представляв весь жир на руках, ногах, стегнах і голові.