Механізми порушення функції β-клітин підшлункової залози у мишей, що страждають ожирінням з високим вмістом жиру. Роль

  • Журнал Головна
  • Поточне питання
  • Майбутній випуск
  • Найчитаніші
  • Найчастіше цитовані (розміри)
    • Останні два роки
    • Разом
  • Найчастіше цитовані (CrossRef)
    • Минулий рік 0
    • Разом
  • Соц.медіа
    • Минулий місяць
    • Минулий рік
    • Разом
  • Архів
  • Інформація
  • Онлайн подання
  • Інформація для авторів
  • Редагування мови
  • Інформація для рецензентів
  • Редакційна політика
  • Редакційна колегія
  • Цілі та сфера застосування
  • Абстрагування та індексування
  • Бібліографічна інформація
  • Інформація для бібліотекарів
  • Інформація для рекламодавців
  • Передруки та дозволи
  • Зверніться до редактора
  • Загальна інформація
  • Про Спандідос
  • Конференції
  • Вакансії
  • Зв'язок
  • Правила та умови
  • Автори:
    • Сяоцин І
    • Сюань Цай
    • Сісі Ван
    • Янфен Сяо

  • Ця стаття згадується в:

    Анотація

    Вступ

    Механізми, що лежать в основі високої поширеності цукрового діабету 2 типу (T2DM) серед осіб із ожирінням, залишаються незрозумілими (1). В даний час інсулінорезистентність та дисфункція β-клітин острівців розглядаються як два ключові патогенні механізми прогресування ожиріння до діабету (2). Коли різні фактори призводять до інсулінорезистентності у пацієнтів із ожирінням, β-клітини компенсують за рахунок збільшення секреції інсуліну, щоб підтримувати нормальний рівень глюкози в крові та толерантність до глюкози; однак, коли кількість інсуліну, що виробляється β-клітинами, недостатньо для компенсації зниженої чутливості тканин до інсуліну, гомеостаз глюкози порушується, що призводить до порушення толерантності до глюкози і, зрештою, діабету (3).

    β-клітин

    Після розвитку ERs накопичення великої кількості білків у просвіті ER індукує сигнальний шлях розгорнутої реакції білка (UPR) (10). Індукований ЕР UPR може вибірково активувати три шляхи передачі сигналу в клітинах; ряд досліджень показав, що активація РНК-подібної білок-кінази РНК-подібної ER-кінази (PERK) та необхідних для інозитолу ферментів 1α (IRE1α) сигнальних шляхів відіграє важливу роль у патогенетичних механізмах, що лежать в основі дисфункції β-клітин (4,11). Однак мало що відомо про вплив активуючого фактора транскрипції 6 (ATF6) на функції β-клітин. Було продемонстровано, що фактори, що індукують ER, такі як гіпоксія, тунікаміцин та тапсигаргін, можуть підвищувати регуляцію експресії мРНК ATF6, вказуючи на те, що збільшення експресії ATF6 є важливим для реакцій ERs і що ATF6 може служити роллю у розвитку клітини дисфункція, подібна до IRE1 та PERK (12).

    У цьому дослідженні було досліджено, чи не було надмірних ER на острівцях ожирених мишей, індукованих жирною дієтою (HFD), та оцінювали вплив ER на функцію β-клітин. Згодом було визначено, чи високі концентрації пальмітату (PA) індукували ER у культивованих клітинах INS-1 та чи порушували ERs транскрипцію гена інсуліну. Врешті-решт, оцінювали, чи опосередкована транскрипція гена інсуліну геном інсуліну ATF6.

    Матеріали і методи

    Індуковані HFD миші з ожирінням

    Загалом, 36 мишей C57BL/6J (самці; вік 3 тижні; початкова вага 8,5–10 г) були отримані з Центру тварин Університету Сіань Цзяотонг. Мишей розміщували в окремих клітках. Мишам забезпечувався доступ до їжі та води за власним бажанням, а температура контролювалася на рівні 26-28 ° C. Відносна вологість повітря становила 40–60%, а світловий темп 10:14 год підтримувався щодня. Після адаптивного годування за нормальної дієти протягом 1 тижня мишей випадковим чином розподіляли на групу нормального харчування та групу HFD (18 мишей/група), а потім годували загальним кормом або кормом з високим вмістом жиру протягом 16 тижнів. За калорійністю HFD складався з 40% жиру з сала, 41,8% вуглеводів та 18,2% білка, тоді як звичайна дієта містила 13,8% жиру, 60,5% вуглеводів і 25,7% білка. Вагу тіла вимірювали один раз на тиждень у визначений час.

    Дослідження було схвалено Комітетом з питань етики тварин при Університеті Сіань Цзяотун (дозвіл № 2017-30). Дослідження проводилось у суворій відповідності до рекомендацій Керівництва з догляду та використання лабораторних тварин Національного інституту охорони здоров’я та Керівних принципів AVMA щодо евтаназії тварин 2013 р. (13,14).

    Внутрішньочеревинний тест на толерантність до глюкози (IPGTT) та тест на вивільнення інсуліну

    Через 16 тижнів мишей голодували протягом 15 год і піддавали внутрішньочеревної ін'єкції 25% глюкози при 2 г/кг маси тіла. Рівні глюкози в крові у хвостовій вені вимірювали перед ін’єкцією та через 30, 60 та 120 хв після ін’єкції за допомогою глюкометра. Зразки венозної крові (0,1 мл/зразок) відбирали із ретроорбітального венозного сплетення перед ін’єкцією та через 30, 60 та 120 хв після ін’єкції. Усім тваринам знеболювали пентобарбітал натрію (40 мг/кг, внутрішньочеревно) для ретроорбітальної проби крові. Зразки крові центрифугували протягом 15 хв при 1000 × g при 4 ° C, а потім відбирали зразки сироватки та зберігали при -70 ° C. ІФА використовували для виявлення інсуліну (набір ELISA для мишачого інсуліну; кат. № F6301; Westang Biological Technology Co., Ltd.).

    Імуногістохімічний аналіз
    Електронна мікроскопія

    Мишей забивали і тканини підшлункової залози збирали, як описано вище. Зразки підшлункової залози розрізали на невеликі кубики (1 мм 3) і негайно помістили у 2,5% розчин фіксуючого речовини глутаральдегіду (що містить 0,1 М PBS та 4% параформальдегіду) при 4 ° C протягом> 2 годин. Після промивання PBS зразки фіксували у 2% розчині тетроксиду осмію при 4 ° C протягом 2 годин та суміші епоксидної смоли/пропіленоксиду 1: 1 протягом 1 години при 37 ° C. Зразки вбудовували в епоксидну смолу на 1 год при 37 ° С і полімеризували при 60 ° С протягом ночі для надтонкого розрізування (товщина, 100 нм). Зразки фарбували уранілацетатом і цитратом свинцю при кімнатній температурі протягом 30 хв. Зрізи досліджували під просвічуючим електронним мікроскопом H-600 (Hitachi, Ltd.) при 80 кВ.