Обмежене в часі годування пригнічує надлишкове накопичення сахарози в плазмі та накопиченні ліпідів у печінці у

Ролі Концептуалізація, курація даних, написання - оригінальний проект, написання - огляд та редагування

Афілійована лабораторія харчової біохімії, Університет Нагої, Нагоя, Японія

Ролі Курація даних, написання - огляд та редагування

Афілійований відділ харчових наук, Університет мистецтв і наук Нагої, Ніссін, Японія

Ролі Курація даних

Поточна адреса: Факультет харчових наук та харчування, Університет Беппу, Беппу, Японія

Філіальний факультет освіти та науки про добробут, Університет Оїта, Оїта, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ харчових наук, Університет мистецтв і наук Нагої, Ніссін, Японія

Ролі Курація даних

Філіальний факультет освіти та науки про добробут, Університет Оїта, Оїта, Японія

Ролі Концептуалізація, курація даних, збір коштів, написання - перегляд та редагування

Афілійована лабораторія харчової біохімії, Університет Нагої, Нагоя, Японія

Шумін Сонце,
Фуміакі Ханзава,
Мікі Умекі,
Сайко Ікеда,
Сатоші Мочізукі,
Хіроакі Ода

Цифри

Анотація

Цитування: Sun S, Hanzawa F, Umeki M, Ikeda S, Mochizuki S, Oda H (2018) Обмежене в часі годування пригнічує надлишкове накопичення сахарози в плазмі та накопиченні ліпідів печінки у щурів. PLOS ONE 13 (8): e0201261. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0201261

Редактор: Марсія Б. Агіла, Університет штату Ріо-де-Жанейро, БРАЗИЛІЯ

Отримано: 26 квітня 2018 р .; Прийнято: 11 липня 2018 р .; Опубліковано: 15 серпня 2018 р

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

Фінансування: Ця робота підтримується Грантами на наукові дослідження від Японського товариства сприяння науці (http://www.jsps.go.jp/english/) (Одержувач: HO; No21658052; No25292069; No 16H04922). 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

Потрібні подальші дослідження, щоб розкрити механізм того, як сахароза може сприяти появі метаболічного синдрому на молекулярному рівні. В даний час необхідні ефективні методи профілактики або поліпшення стану при метаболічному синдромі, викликаному сахарозою. Раніше ми демонстрували, що пригнічений графік годування з дієтами з високим вмістом холестерину кожні 6 годин призводить до того, що у щурів розвивається гіперхолестеринемія та порушується робота печінки [11]. Порушення добових коливань у мишей-мутантів Clock призводить до сильного послаблення ритму харчування та метаболічного синдрому [12]. Більше того, обмежене в часі годування дієтою з високим вмістом жиру протягом 8 годин на день у мишей покращувало метаболічний ритм та надавало захист від метаболічних захворювань, тим самим підкреслюючи важливість як поживного стану, так і режиму харчування в метаболічному гомеостазі [13]. Крім того, на моделях мишей було перевірено корисний вплив обмеженого в часі режиму годування в різних умовах дієти, включаючи дієти з високим вмістом жиру, високим вмістом фруктози та високим вмістом жиру з додаванням високого вмісту фруктози. [14].

Обмежений за часом режим годування на моделях ожиріння щурів Цукера при нормальній дієті чау зумів зменшити збільшення маси тіла [15]. Тут для того, щоб оцінити вплив обмеженого в часі годування на покращення метаболічного синдрому, викликаного сахарозою, у генетично нормальних щурів, такого як аномальний ліпідний обмін, ми встановили графік годування, обмеживши дієту з високим вмістом сахарози (HSD) до 12 годин. активна фаза самців щурів Wistar. Щури можуть бути більш придатними тваринами, ніж мишами, для вивчення метаболічних захворювань людей через їх приблизно в 10 разів більший розмір тіла та стабільніший стан енергетичного обміну в порівнянні зі станом мишей. Ми виявили, що обмежене в часі годування HSD пригнічує надмірне накопичення сахарози, накопичене ліпідами ефективно як у крові, так і в печінці, порівняно з щурами, яких годували HSD ad lib., Без значних змін циркадних коливань експресії генів годинника в печінці.

Матеріали і методи

Тварини, графік годування та дієти

ZT: час Zeitigeber.

Біохімічний аналіз

Концентрацію тригліцеридів у крові, холестерину, глюкози, неестерифікованих жирних кислот (NEFA) та жовчних кислот вимірювали за допомогою комерційних наборів (тригліцерид Е-тест, Т-холестерин Е-тест, глюкоза CII-тест, тест NEFA-C та TBA- тест; Wako Pure Chemical Industries, Осака, Японія). Рівні інсуліну та кортикостерону визначали за допомогою наборів ELISA (набір ELISA для інсуліну щурів, Інститут біологічних наук Морінага, Йокогама, Японія; набір ELISA кортикостерону, Enzo life science, NY).

Близько 2,5 г печінки гомогенізували та екстрагували ліпіди, дотримуючись методу, описаного Folch et al. [16]. Загальні ліпіди в печінці визначали гравіметрично. Концентрації печінкових тригліцеридів, холестерину та фосфоліпідів у екстрактах вимірювали за допомогою комерційних наборів (С-тест на фосфоліпіди: Wako Pure Chemical Industries, Осака, Японія).

Аналіз експресії генів

Загальну РНК екстрагували з 500 мг тканини печінки кожного щура, застосовуючи метод Хомчинського та Саккі [17]. Якість РНК підтверджено північним блот. Лікування дезоксирибонуклеази (ДНКази) проводили за допомогою вільної від рибонуклеази (РНКази) ДНКази (Промега, Вісконсин) та інгібітора РНКази (Takara Bio, Японія). Комплементарна ДНК (кДНК) була синтезована з обробленою 2 мкг ДНКазою РНК за допомогою набору зворотної транскрипції (набір РНК до кДНК високої ємності, Applied Biosystems, CA). КДНК використовували для визначення рівнів РНК (мРНК) за допомогою кількісного аналізу ланцюгової полімеразної реакції в реальному часі (ПЛР у реальному часі). Жодне лікування в цьому дослідженні не впливало на рівень мРНК APOE і використовувалось як стандарт нормалізації. Послідовності використовуваних наборів грунтовок наведені в таблиці S1.

Аналіз температури тіла

Температуру тіла щурів реєстрували кожні 10 хв з дня 0 до кінця експерименту. Програма Rh Manager (лабораторії KN, Осака, Японія) була використана для аналізу коливань температури тіла. Незважаючи на те, що варіації контролювали кожні 10 хв, ці кожні 90 хв зображали в результатах.

Статистика

В кінці експерименту протягом дня збирали зразки для оцінки добових змін параметрів сироватки крові та експресії печінкових генів. Дані, що відображаються в таблицях і на малюнках, представляють середнє значення ± стандартна похибка середнього значення (SEM). Збільшення маси тіла, споживання їжі, маса печінки, маса жирової тканини епідидимуму, ліпіди печінки, параметри сироватки крові та результати ПЛР в реальному часі аналізували за допомогою двосторонньої ANOVA. Параметри плазми аналізували за допомогою двостороннього повторного вимірювання ANOVA. Для варіацій температури тіла після двосторонніх повторних вимірювань ANOVA проводився аналіз JTK_CYCLE [18] для визначення фаз та амплітуд у кожної щури. Нарешті, для аналізу фаз та амплітуд серед чотирьох груп проводили двосторонній ANOVA. Відсоток споживання їжі у світлий (або темний) період аналізували за допомогою критерію t Стьюдента. Статистичні результати представлені в таблицях 2 та таблицях S2 – S6. Весь статистичний аналіз проводився за допомогою IBM SPSS Statistics (Версія 22) та R studio.