На відміну від обмеження калорій, операція шунтування шлунка Roux-en-Y не збільшує AgRP гіпоталамусу

Прешит П. Паткар

1 Департамент харчових наук, Коледж гуманітарних наук, Техаський технічний університет, Лаббок, Техас 79409, США

Чжен Хао

2 Лабораторія нейробіології харчування, Біомедичний дослідницький центр Пеннінгтона, Університет штату Луїзіана, Батон-Руж, LA 70808, США

Майкл Б. Мамфрі

Р. Лі Таунсенд

Ганс-Рудольф Бертуд

Ендрю С. Шин

Пов’язані дані

Анотація

Завдання:

Дієта часто не вдається, оскільки втрата ваги викликає сильні протирегулятивні біологічні реакції, такі як підвищений голод та гіпометаболізм, які, як вважають, критично залежать від головного датчика палива в медіобазальному гіпоталамусі (MBH). Оскільки було доведено, що тривале голодування збільшує AgRP та NPY, рівень експресії цих двох орексигенних генів був прийнятий як експериментальний показник наявності чи відсутності голоду. Операція шлункового шунтування Roux-en-Y (RYGB) призводить до значної втрати ваги, не викликаючи пов'язаного з цим голоду, вказуючи на можливі зміни нейропептидів гіпоталамусу та/або сигналізації. Нашою метою було оцінити ключові гени MBH, що беруть участь у регуляції маси тіла, апетиту та запального/окисного стресу після операції RYGB у мишей.

Методи:

Повним мишам, які харчувались жирним харчуванням, піддавали або фіктивну операцію, або операцію RYGB, або обмеження калорійності, щоб відповідати вазі групи RYGB. Додатковою контрольною групою служили миші, яких годували чау без операції. Через 2 або 12 тижнів після операції гени гіпоталамусу аналізували за допомогою qPCR у реальному часі.

Результати:

Під час фази швидкої втрати ваги через 2 тижні після операції RYGB експресія гена AgRP та NPY гіпоталамусу не збільшувалась порівняно з мишами з підробленою операцією, що вказує на те, що миші не голодні. Навпаки, однакова втрата ваги, спричинена обмеженням калорій, негайно спричинила збільшення експресії AgRP та NPY. Цей диференціальний ефект RYGB та обмеження калорій більше не спостерігався на етапі збереження ваги через 12 тижнів після операції. Подібний диференційний ефект спостерігався для ObRb, але не для експресії POMC та CART. Крім того, RAGE та IBA-1, два маркери запалення/окисного стресу, були значно пригнічені після RYGB порівняно з обмеженням калорій через 2 тижні після операції.

Висновки:

Ці результати свідчать про те, що RYGB запобігає біологічно адаптаційній реакції голоду, спричиненій недоїданням та втратою ваги, та пригнічує маркери запалення гіпоталамусу, спричинені втратою ваги.

Вступ

Нещодавно ми розробили модель миші хірургічного втручання RYGB, вага тіла та склад якої відображають ті, що спостерігаються у людей з низькою смертністю та частотою ускладнень 10. Метою дослідження було використовувати цю мишачу модель, з додаванням важливої групи, яка відповідає вазі, для проведення всебічного аналізу мРНК ключових генів МБГ, що беруть участь у регуляції апетиту, маси тіла, запалення та окисного стресу при два моменти часу - через 2 тижні після операції під час фази швидкого схуднення та через 12 тижнів після операції, коли вага тіла стабілізується на нижчому рівні.

Матеріали і методи

Тварини

Мишей із ожирінням C57BL6J, спричинених дієтою, було придбано у лабораторіях Джексона у віці 18 тижнів. Після прибуття до Біомедичного дослідницького центру в Пеннінгтоні вони продовжували дотримуватися тієї ж дієти з високим вмістом жиру (60% жиру; 5,21 ккал/г; Дієти досліджень D12492), а також надавали доступ до звичайної чау (13% жиру; 3,36 ккал/г; Purina 5001) протягом 14 тижнів. Тварин утримували у стандартних лабораторних умовах із кімнатною температурою 21–23 ° C та 12-годинним циклом світло-темрява (світло світиться о 07:00), за винятком, деталізованим нижче. Догляд за тваринами та експериментування були схвалені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин Пеннінгтонського центру біомедичних досліджень та суворо дотримувались правил та рекомендацій, наданих Американським фізіологічним товариством та NIH.

Експериментальний огляд

Хірургія RYGB

Детальний опис нашої операції миші RYGB можна знайти деінде 11. Коротко, кінцівка Ру з довжиною 5–6 см і біліопанкреатична кінцівка довжиною 6–7 см були створені шляхом розрізання тонкої кишки поблизу зв’язки Трейца і анастомозування дистального кінця вирізаної тонкої кишки до невеликого шлункового мішечка та проксимального кінця з середина тонкої кишки. З великою обережністю було збережено шлункові судини та нерви поблизу кардії. Фіктивна хірургія складалася з лапаротомії середньої лінії та м’якої мобілізації шлунку та кишечника.