Прикордонне ожиріння опосередковує апоптоз та метаболічні дисбаланси позаклітинного матриксу через шлях MAPK

Інтегративна фізіологія

Редаговано
Брайан Дж. Морріс

Університет Сіднея, Австралія

Переглянуто
WEI YE

Університет Сунь Ятсен, Китай

Цао Ян

Університет науки і техніки Хуачжун, Китай

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

дисбаланси

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 відділення ортопедії лікарні Сіра Ран Рана Шоу, Медичний факультет, Університет Чжецзян, Ханчжоу, Китай
  • 2 Ключова лабораторія дегенерації та регенерації опорно-рухового апарату Трансляційні дослідження провінції Чжецзян, Ханчжоу, Китай

Вступ

Біль у попереку (LBP) може бути хронічним розладом, який серйозно погіршує якість життя (Waddell and Burton, 2001; German and Foley, 2005). Загальна поширеність LBP у популяції становить 15% -30%, з яких більше 40% пояснюється дегенерацією міжхребцевих дисків (IDD) (McBeth and Jones, 2007). Етіологія IDD ускладнена, але, схоже, включає запалення, надмірне механічне навантаження, генетичне успадкування та порушення поживних речовин (Inoue та Espinoza Orias, 2011; Chen et al., 2013; Weiler, 2013; Gologorsky and Chi, 2014; Peng and Lv, 2015).

Ожиріння - це хронічне захворювання, яке характеризується надмірним накопиченням жиру в організмі (Melo et al., 2014) з індексом маси тіла (ІМТ) ≥ 28 згідно з китайськими діагностичними критеріями (Zhu et al., 2017). Це може впливати на метаболізм у всьому організмі та призвести до ряду проблем зі здоров’ям, таких як високий рівень холестерину, діабет, серцево-судинні захворювання, артрити та пухлини (Wang et al., 2006; Yamamoto et al., 2012). Ожиріння вражає більше 2/3 людей у ​​Сполучених Штатах (Yang and Colditz, 2015).

Збільшення клінічних доказів показує, що ожиріння тісно пов’язане з розвитком ІЗС. У пацієнтів підліткового віку ІМТ суттєво пов’язаний із ІЗС, а ІРС важчий у пацієнтів із надмірною вагою та ожирінням у порівнянні з пацієнтами із нормальною вагою (Samartzis et al., 2011). Дослідження аналізу одиночного нуклеотидного поліморфізму (SNP) жирової маси та асоційованого з ожирінням гена (ген FTO) продемонструвало значну кореляцію між генотипом G/G SNP RS 11076008 локусів та IDD у популяції Хань, що свідчить про те, що ожиріння може бути важливим фактором індукування IDD (Sheng et al., 2017). Абдомінальне ожиріння (вимірюване окружністю талії, товщиною жиру в животі та товщиною підшкірної черевної порожнини) позитивно пов’язане із ступенем дистрофії диска у Пфіррмана у молодих дорослих (Takatalo et al., 2013) та всебічним метааналізом Xu et al. (2015b) показали, що ожиріння є одним з найвищих факторів ризику розвитку ІРЗ. Ожиріння могло б ініціювати ІРС шляхом збільшення фізичного навантаження на поперековий відділ хребта (Адамс і Рофлі, 2006), але метаболічні впливи можуть також брати участь.

Цілі цього дослідження полягають у (а) з'ясуванні зв'язків між гіпертригліцеридемією та ІЗС у клінічних випадках, (б) аналізі показників ліпідів крові, які пов'язані з ІДЗ, у моделі ожиріння на щурах з високим вмістом жиру та (в) дослідженні конкретних механізмів завдяки яким жирні кислоти жиру можуть впливати на виживання клітин міжхребцевих дисків та метаболізм в пробірці. Це дослідження могло б ще більше поглибити наше розуміння IDD та надати нову теоретичну базу для його профілактики та лікування.

Матеріали і методи

Клінічне дослідження було схвалено комітетом з вивчення етики лікарні Сіра Ран Рана Шоу. Волонтери погодились на наше дослідження, підписавши інформовані бланки згоди. Всі процедури на тваринах були схвалені Комітетом з догляду за тваринами та використання в Університеті Чжецзян. Кожен експеримент проводився щонайменше тричі.

Клінічне дослідження

Ми ретроспективно оглянули 128 добровольців (73 чоловіки та 55 жінок), які отримали магнітно-резонансну томографію (МРТ) у період з січня 2014 року по грудень 2016 року. Добровольців виключили, якщо їх рентгенологія та історія хвороби виявили пухлину, деформацію хребців або перелом, туберкульоз, куріння, пияцтво, діабет або інші захворювання, що впливають на ліпіди крові. Клінічні дані були зібрані, включаючи: зріст, вагу, індекс маси тіла (ІМТ), загальний рівень холестерину в крові (ТК), тригліцериди (ТГ), ліпопротеїни високої щільності (ЛПВЩ), ліпопротеїди низької щільності (ЛПНЩ), ліпопротеїни дуже низької щільності (ЛПНЩ) та аполіпопротеїн A (Apo A). Дегенерація диска класифікувалась за допомогою МРТ за оцінками Пфіррмана (Urrutia et al., 2016) досвідченим рентгенологом та старшим хірургом-ортопедом, які були засліплені іншою інформацією. Середнє значення оцінки для L1-L2, L2-L3, L3-L4, L4-L5 та L5-S1 було розраховане для кожного добровольця, а потім добровольців було віднесено до групи “дигенерації диска” (середня оцінка Пфірмана ≥ 3,5) або Група “не вироджена”. Нарешті, добровольців було відсортовано відповідно до показників тригліцеридів на групи з високим вмістом жиру (TG> 1,7 ммоль/л) та групи з низьким вмістом жиру.

Високожирна дієта щурячої моделі ожиріння

Двадцять самців щурів Sprague – Dawley (віком 10 тижнів, середня вага 200 г) були розміщені в дослідному центрі з тваринами Університету Чжецзян класу SPF з достатньою кількістю їжі та води. Через два тижні 10 щурів випадковим чином розділили на підгрупу, яким дали дієту з високим вмістом жиру (D12451, Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, США). Цей корм містив 45% калорій у вигляді жиру (4,7 ккал/г), який містив 24 г% жиру, 41 г% вуглеводів і 24 гм% білка (Yokono et al., 2014). Решта 10 щурів отримували нормальну дієту (Харлан Теклад, штат Медісон, штат Вісконсин, США, корм № 7001, 3,0 ккал/г), який містив лише 4,25% калорій у вигляді жиру. Масу тіла та довжину тіла щурів реєстрували щотижня, а також рівні глюкози в крові (FBG), інсуліну натще (FINS), С-пептиду, неестерифікованої жирної кислоти (NEFA) TC, TG. Цю дієту з високим вмістом жиру можна вважати успішною, якщо маса тіла щура стане на 20% вищою, ніж середня щур на звичайній дієті (Xu et al., 2015a). Через 12 тижнів щурів евтаназували та хребет розтинали, щоб отримати кілька зразків тіла хребця-диска-тіла хребців. Кілька зразків від кожної щури фіксували у 4% параформальдегіді для гістологічного та імуногістохімічного дослідження, а інші заморожували у рідкому азоті для вилучення РНК.