Міотрубки у хворих на цукровий діабет типу 2 із сильним ожирінням накопичують менше ліпідів і виявляють вищі показники

Відділ фармацевтичних біологічних наук Факультету фармацевтики Університету Осло, Осло, Норвегія

Співпрацювали з цією роботою в рівній мірі з: Yuan Z. Feng, Natasa Nikolić

Відділ фармацевтичних біологічних наук Факультету фармацевтики Університету Осло, Осло, Норвегія

Співпрацювали з цією роботою в рівній мірі з: Yuan Z. Feng, Natasa Nikolić

Відділ фармацевтичних біологічних наук Факультету фармацевтики Університету Осло, Осло, Норвегія

Афілійований інститут Національного де-ла-Сант і де-ла-Річеш Медикал, Unité Mixte de Recherche 1048, Лабораторія дослідження ожиріння, Інститут метаболічних та серцево-судинних захворювань, Тулузький університет, Тулуза, Франція

Відділ фармацевтичних біологічних наук Факультету фармацевтики Університету Осло, Осло, Норвегія

Афілійований факультет охорони здоров’я, Осло та Коледж прикладних наук університету Акерсхус, Осло, Норвегія

Афіліація Центр захворюваності на ожиріння, Фонд лікарні Вестфолд, Тенсберг, Норвегія

Відділ фармацевтичних біологічних наук Факультету фармацевтики Університету Осло, Осло, Норвегія

Афіліації Центр ожиріння ожиріння, лікарняний фонд "Вестфолд", Тенсберг, Норвегія, Факультет фармакології, Інститут клінічної медицини, Медичний факультет, Університет Осло та Університетська лікарня Осло, Осло, Норвегія

Відділ фармацевтичних біологічних наук, Фармацевтична школа, Університет Осло, Осло, Норвегія, Факультет фармакології, Інститут клінічної медицини, Медичний факультет, Університет Осло та Університетська лікарня Осло, Осло, Норвегія

Сіріл С. Бакке,
Юань З. Фен,
Наташа Ніколіч,
Ейлі Т. Касе,
Седрік Моро,
Камілла Стенсруд,
Лісбет Дамлієн,
Маріанна О. Лудал,
Руна Сандбу,
Брита Марі Сольхайм

Цифри

Анотація

Цитування: Bakke SS, Feng YZ, Nikolić N, Kase ET, Moro C, Stensrud C, et al. (2015) Міотрубки у хворих на цукровий діабет типу 2 із сильним ожирінням накопичують менше ліпідів і виявляють вищий рівень ліполітичних показників, ніж міотрубки у суб’єктів, що страждають від діабету, що страждають ожирінням. PLoS ONE 10 (3): e0119556. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0119556

Академічний редактор: Джорджо Сесті, Університет “Велика Греція” в Катандзаро, ІТАЛІЯ

Отримано: 5 вересня 2014 р .; Прийнято: 14 січня 2015 р .; Опубліковано: 19 березня 2015 р

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

Фінансування: Ця робота була підтримана грантами Норвезької дослідницької ради, Осло та Коледжу прикладних наук університету Акерсхус. Автори також подякують NBS (Норвезьке біохімічне товариство) та Diabetesforbundet за їх вклад. CM підтримується грантами Національного дослідницького агентства ANR-12-JSV1-0010-01 та Société Francophone du Diabéte. Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

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

Вступ

Надмірна вага та ожиріння тісно пов’язані з резистентністю до інсуліну та діабетом 2 типу, і більшість пацієнтів із діабетом 2 типу класифікуються як люди з надмірною вагою або ожирінням [1]. Однак дослідження, проведене в Центрі захворюваності на ожиріння в Норвегії, показало, що лише 31% пацієнтів із сильним ожирінням, які були зараховані на скринінг (ІМТ> 35 кг/м 2), мали діабет 2 типу [2]. Багато органів залучені до діабету 2 типу, пов’язаного з ожирінням, але скелетні м’язи є одним з органів, де резистентність до інсуліну є найбільш помітною.

Відомо, що міотрубки в культурі підтримують багато фенотипових характеристик донора. Ми хотіли вивчити накопичувальну здатність ліпідів і здатність до переробки, а також гнучкість окислення та метаболізму міотрубок, що страждають ожирінням з діабетом 2 типу та без нього, щоб побачити, чи відрізняється обробка ліпідів за своєю суттю між тими, у кого розвивається діабет 2 типу, та тими, хто цього не робить.

Матеріали і методи

Матеріали

Характеристика донора

М'язові біопсії були отримані у суб'єктів, які перенесли баріатричну хірургію в Центрі ожиріння з ожирінням у Вестфолдському лікарняному центрі, Норвегія. Біопсії були отримані після письмової згоди та схвалення Регіональним комітетом з питань етики медичних досліджень та охорони здоров’я, Осло, Норвегія (затвердження S-09078d). З практичних причин зразки крові відбирали за день до отримання біопсії або раніше (від 1 місяця до 2 років, медіана 1,5 року). Діагноз ЦД 2 базувався на рівні глюкози в плазмі крові натще ≥7,0 мМ, HbA1c ≥ 6,5% та/або застосуванні одного або декількох протидіабетичних препаратів. З 14 донорів у групі діабетиків 2 типу 6 були на монотерапії метформіном, 2 - на метформін та глімепірид, 1 - на метформін у поєднанні з розиглітазоном, 1 - на монотерапії піоглітазоном, 2 - на терапії інсуліном та 2. Донори не отримували ліків у день операції.

Культивування клітин

Клітини-супутники виділяли з M. obliquus internus abdominis і культивували, як описано раніше [28]. Експерименти проводили через 7–8 днів диференціювання, і 100 мкМ ОА додавали за останні 24 години періоду диференціації. Концентрацію білка в кожній пробі визначали [29], і результати стандартизували відповідно до цього значення для кожної лунки. Не всі донори були включені в кожен набір експериментів, але використовували 5–8 донорів у кожній групі, і вони були ретельно підібрані щодо віку та ІМТ.

Поглинання дезоксиглюкози

Міотрубки попередньо інкубували протягом 1 год у безсироватковому DMEM-глутамаксі (5,5 мМ глюкози) ± 100 нМ інсуліну при 37 ° C перед додаванням [3 H] дезоксиглюкози (37 кБк, 0,1 мкМ) у присутності або за відсутності 100 нМ інсуліну. Поглинання дезоксиглюкози вимірювали протягом 1 год, як описано раніше [30].

Аналіз близькості сцинтиляції

Аналіз близькості до сцинтиляції (SPA) проводили, як описано раніше [31], з [1–14 C] олеїнової кислоти (OA) (18,5 кБк, 100 мкМ) у середовищі без фенолового червоного. Коротко кажучи, [14 С] ОА, що поглинається і накопичується прилепленими клітинами, буде сконцентрований поблизу сцинтилятора, вбудованого в пластикове дно кожної лунки (Сцинтіплат, Перкін Елмер), і забезпечить сильніший сигнал, ніж розчинений у самому середовищі [32] . Скупчення ліпідів контролювали до 24 годин за допомогою сцинтиляції рідини. Після цього клітини двічі промивали DPBS з 0,5% BSA та інкубували в DPBS без радіоактивності та вимірювали сцинтиляцію рідини до 3 годин. Зниження вмісту [14 С] ОА, присутнього в клітинах у присутності тріацину С (загальний ліполіз, 10 мкМ) [33], було визначено перед оцінкою залишкової асоційованої з клітинами радіоактивності. Зниження [14 С] ОА являє собою радіоактивність, що виділяється клітинами, і забезпечує міру ліполізу. Тріаксин С інгібує довголанцюгову жирну ацил-КоА-синтетазу і, отже, пригнічує, серед інших шляхів, реетерифікацію.