Порушення сну, ожиріння та старіння ролі орексину
Джошуа П. Ніксон
система охорони здоров’я Міннеаполіса, VA, One Veterans Drive, Міннеаполіс, штат Міннесота, 55417, США
d Центр ожиріння Міннесоти, 1334 Eckles Avenue, Saint Paul, MN 55108 USA
e Університет Міннесоти Департамент харчових наук та харчування, 1334 Eckles Avenue, Сент-Пол, MN 55108 США
Віджаякумар Маванджі
система охорони здоров’я Міннеаполіса, VA, One Veterans Drive, Міннеаполіс, штат Міннесота, 55417, США
Таммі А. Баттерик
система охорони здоров’я Міннеаполіса, VA, One Veterans Drive, Міннеаполіс, штат Міннесота, 55417, США
e Університет Міннесоти Департамент харчових наук та харчування, 1334 Eckles Avenue, Сент-Пол, MN 55108 США
Чарльз Дж. Біллінгтон
система охорони здоров’я Міннеаполіса, VA, One Veterans Drive, Міннеаполіс, штат Міннесота, 55417, США
c Медичний факультет Університету Міннесоти; 420 Delaware Street SE, Міннеаполіс MN 55455
d Центр ожиріння Міннесоти, 1334 Eckles Avenue, Saint Paul, MN 55108 USA
e Університет Міннесоти Департамент харчових наук та харчування, 1334 Eckles Avenue, Сент-Пол, MN 55108 США
Катерина М. Коц
система охорони здоров’я Міннеаполіса, VA, One Veterans Drive, Міннеаполіс, штат Міннесота, 55417, США
b Навчально-клінічний центр геріатричних досліджень, One Veterans Drive, Міннеаполіс MN 55417 США
d Центр ожиріння Міннесоти, 1334 Eckles Avenue, Saint Paul, MN 55108 USA
e Університет Міннесоти Департамент харчових наук та харчування, 1334 Eckles Avenue, Сент-Пол, MN 55108 США
Дженніфер А. Теске
система охорони здоров’я Міннеаполіса, VA, One Veterans Drive, Міннеаполіс, штат Міннесота, 55417, США
d Центр ожиріння Міннесоти, 1334 Eckles Avenue, Saint Paul, MN 55108 USA
e Університет Міннесоти Департамент харчових наук та харчування, 1334 Eckles Avenue, Сент-Пол, MN 55108 США
f Відділ харчових наук Арізонського університету; 1177 E 4 th Street, Shantz Building # 332, Тусон, Арізона, США
Анотація
1. ВСТУП
2. Моделі тварин
2.1. Моделі гризунів для вивчення ролі орексину в ожирінні
Первинні поведінкові дослідження припустили, що орексин був важливим у посередництві центрального контролю над прийомом їжі та метаболізмом енергії (Bray, 2000; Lubkin and Stricker-Krongrad, 1998; Sakurai et al., 1998). Ці дослідження показали, що орексин А мав протилежний вплив на енергетичний баланс, оскільки екзогенний орексин А стимулював гіперфагію та витрати енергії. Це незвично тим, що більшість пептидів, як відомо, стимулюють прийом всередину, також пригнічують симпатичну активність і термогенез, зменшуючи витрати енергії (оглянуто в Bray, 2000). Подальші дослідження показали, що орексин впливає на індивідуальну схильність до збільшення ваги, і показали, що стимулювання рецептора орексину призводить до чистого негативного енергетичного балансу. Моделі гризунів для вивчення ролі орексину у ожирінні розроблені та апробовані та включають генетичні моделі посилення та втрати функції, а також фармакологічні та безпородні моделі індивідуальної мінливості.
2.1.1. Втрата функції
2.1.2. Приріст функції
Дослідження Янагісави та його колег продемонстрували, що надмірна експресія орексину сприяє витраті енергії, одночасно зменшуючи споживання їжі і що центральне введення агоніста рецептора орексину 2 зменшує ожиріння, спричинене дієтою (Funato et al., 2009). Зниження енерговитрат узгоджується з іншими дослідженнями, але зменшення споживання їжі агоністом орексину дивує. Незрозуміло, чому існує ця розбіжність. Проте трансгенна надмірна експресія орексину та орексинового рецептора 2 забезпечує захист від ожиріння, коли мишей садять на дієту з високим вмістом жиру. Новак та співавт. Показали, що щоденне введення орексину А в гіпоталамічне ядро паравентрикуляра призводить до втрати ваги у щурів (Novak and Levine, 2009), а нещодавно Перес-Лейтон та ін. Показали, що щоденні ін’єкції орексину А в ростральний бічний гіпоталамус знижують збільшення маси жиру у щурів на дієті з високим вмістом жиру (Perez-Leighton et al., 2012). Ці дослідження демонструють, що посилена передача сигналів орексину через збільшення пептиду або активації рецепторів може захистити від збільшення ваги.
2.1.3. Індивідуальна мінливість орексину
Дослідження Kotz et al. Продемонстрували, що безпородні щури, стійкі до ожиріння, спричиненого дієтою або віком, мають високу експресію генів та білків рецепторів орексину (Mavanji et al., 2010; Novak et al., 2006; Teske et al., 2006) . Дослідження Perez-Leighton та співавторів показують, що індивідуальна чутливість до ожиріння залежить від рівня експресії гена для попереднього орексину: безпородні щури з більш високим рівнем попереднього гена орексину стійкі до збільшення маси жиру, тоді як особи з низьким рівнем чутливі до приріст маси жиру (Perez-Leighton et al., 2013). У всіх цих дослідженнях фенотип, стійкий до ожиріння, узгоджувався з високим тонусом орексину, високим рівнем фізичної активності та якості сну та великими витратами енергії, тоді як фенотип, схильний до ожиріння, відповідав низькому тонусу орексину, низькій фізичній активності та якості сну та низькому витрата енергії.