Нова опосередкована жировою тканиною стійкість до вісцерального ожиріння, спричиненого дієтою, у 11β-гідроксистероїду

Анотація

Хронічний вплив високого рівня циркулюючого глюкокортикоїду (синдром Кушинга) спричинює вісцеральне ожиріння та пов’язані з цим метаболічні відхилення інсулінорезистентності, діабет 2 типу, дисліпідемію та гіпертонію. Подібні порушення обміну речовин трапляються при ідіопатичному ожирінні людини та метаболічному синдромі; однак це зазвичай відбувається без надлишку кортизолу в плазмі (1,2).

опосередкована

На відміну від цього, миші з цілеспрямованим порушенням гена 11β-HSD-1 (миші 11β-HSD-1 -/-) демонструють підвищену толерантність до глюкози, ослаблені глюконеогенні реакції (15) та покращений профіль ліпідів та ліпопротеїнів (16). Раніше ці ефекти приписували ослабленим метаболічним функціям, індукованим глюкокортикоїдами, в печінці, незважаючи на помірно підвищений рівень кортикостерону в плазмі крові у мишей 11β-HSD-1 -/- (15,16), що свідчить про те, що активність 11β-HSD-1 справді є вирішальний підсилювач внутрішньоклітинної дії глюкокортикоїдів у печінці in vivo. Фармакологічне пригнічення 11β-HSD-1 in vivo також покращує глікемію та підвищує чутливість до печінки до інсуліну (17–20). Однак у таких дослідженнях використовували неспецифічні препарати, такі як карбеноксолон, які не забезпечують інгібування жирового 11β-HSD-1 (19) або специфічні дослідження інгібіторів 11β-HSD-1 (20), що стосуються лише печінкової функції. Отже, потенційний внесок, який інгібування жирової тканини 11β-HSD-1 вносить у покращений метаболічний фенотип in vivo, залишається невідомим. Щоб вирішити цю проблему, ми дослідили розподіл жирової тканини та функції у нулізіготних мишей 11β-HSD-1 як на оригінальному тлі стійкого до ожиріння (MF-1), так і на тих, хто нещодавно був перенесений на ожиріння/чутливий до діабету C57BL/6J процідити.

ДИЗАЙН ДИЗАЙН І МЕТОДИ

Усі дослідження проводились згідно з рекомендаціями Міністерства внутрішніх справ Великобританії щодо наукових процедур на лабораторних тваринах. Самці мишей MF1–11β-HSD-1 -/- та їх контрольовані за віком контролери дикого типу, виведені, як описано раніше (15), розміщувались у стандартних умовах на 12/12-годинному циклі світло: темно (світло горить о 7:00 ранку). Цільовий трансген 11β-HSD-1 був перенаправлений на штам C57BL/6J шляхом перенесення ембріонів, а потім повторно схрещений з мишами C57BL/6J протягом 10 поколінь до поточних досліджень. Дорослим, віковим, самцям, диким типам та мишам 11β-HSD-1 -/- (n = 6–10) давали контроль (11% калорій у вигляді жиру, Research Diets D12328; Research Diets, New Brunswick, NJ ) або дієта з високим вмістом жиру (58% калорій як жир, Дієти досліджень D12331) протягом 18 тижнів, дієта, оптимізована раніше для збільшення ваги та резистентності до інсуліну (21). Була також використана альтернативна діабетогенна (22) дієта, яка виробляє підвищений рівень холестерину ЛПНЩ (мас./Мас .: білок 20%, вуглеводи 36,4%, жир [сало] 36,4%). Мишей розміщували поодинці на останній тиждень експерименту. Мишей було вбито близько 8:00 ранку, протягом 1 хвилини після занепокоєння кожної клітки.

Внутрішньочеревинний тест на толерантність до глюкози/інсуліну.

Через 18 тижнів на контрольній дієті або дієті з високим вмістом жиру трансгенних мишей і мишей дикого типу голодували протягом ночі, а потім внутрішньочеревно вводили 2 мг/г-глюкозу (25% розчин у фізіологічному розчині) або 1 одиницю/кг маси тіла Хумуліну S ( Lilly, Basingstoke, Hampshire, UK). Зразки крові відбирали хвостовою венекцією в пробірки з ЕДТА-мікроскопом (Сарстедт, Лестер, Великобританія) через 0 хв (перед ін'єкцією та протягом 1 хв після порушення клітини) та з інтервалом 15, 30, 60 та 120 хвилин після навантаження глюкозою або болюсом інсуліну. Глюкозу вимірювали за допомогою аналізу Sigma HK (Sigma, Poole, UK). Для тестів на толерантність до інсуліну тварини голодували протягом 6 год.

Параметри плазми та сироватки крові.

Ліпіди в сироватці крові вимірювали, як описано раніше (16). Розподіл холестерину та тригліцеридів серед ліпопротеїдів визначали за допомогою фракціонування рідинною хроматографією на швидкій білковій основі (16). Лептин вимірювали за допомогою імуноферментного аналізу (Crystalchem, Downers Grove, IL). Вільні жирні кислоти вимірювали за допомогою набору нестерифікованих жирних кислот Wako (Alpha Laboratories, Hampshire, Великобританія). Кортикостерон вимірювали у плазмі за допомогою внутрішнього радіоімунологічного аналізу (15). Внутрішньожировий рівень кортикостерону визначали за допомогою радіоімунологічного аналізу (ICN Diagnostics, Orangeburg, NY), як описано (7).

Вилучення та аналіз РНК.

Тканини швидко заморожували у рідкому азоті та гомогенізували у Trizol (Life Technologies, Пейслі, Великобританія). Загальну РНК блотували за стандартною процедурою Норт-блот і експресію генів аналізували, як описано (16). Послідовності праймерів були такими: роз’єднання білка (UCP) -2, (прямий) 5′-GCATTGCAGGTCTCATCA C, (зворотний) 5′-CTTGGTGTAGAACTGTTTGAC; рецептор, активований проліфератором пероксисоми (PPAR) γ, (вперед) 5′-GAGTGTGACGACAAGATTTG, (назад) 5′-ATAGTGGAAGCCTGATGC; фактор некрозу пухлини (TNF) -α, (вперед) 5′-TGCCTATGTCTCAGCCTC, (назад) 5′-ACTCCTCCCAGGTATATG; резистин, (для відділення) 5′-TGTGGGACAGGAGCTAATAC, (назад) 5′-AGACATCTCTGGAGCTACAG; лептин, (вперед) 5′-CCAAAACCCTCATCAAGACC, (назад) 5′-GTCCAACTGTTGAAGAATGTCCC; і адипонектин, (вперед) 5′-GGATGCTACTGTTGCAAG, (назад) 5′-CATGTACACCGTGATGTG.