Прямий вплив лептину на термогенез скелетних м’язів опосередковується циклічним переміщенням субстрату

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ біохімії, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Відділ судинних та метаболічних захворювань, Гофманн-Ла-Рош, Швейцарія

Медичний факультет, INSERM, Ніцца, Франція

Кафедра медицини, Відділ біохімії, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра фізіології медичного факультету Женевського університету, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ біохімії, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Відділ судинних та метаболічних захворювань, Гофманн-Ла-Рош, Швейцарія

Медичний факультет, INSERM, Ніцца, Франція

Кафедра медицини, Відділ біохімії, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Кафедра фізіології медичного факультету Женевського університету, Швейцарія

Кафедра медицини, Відділ фізіології, Університет Фрібурга, Швейцарія

Анотація

Ми повідомляємо тут про дослідження, які включають дані про частоту дихання скелетних м’язів миші у відповідь на лептин та фармакологічні втручання у проміжний метаболізм, а також аналізи на фосфатидилінозитол 3-кіназу (PI3K) та активовану AMP протеїнкіназу (AMPK). Отримані нами результати свідчать про те, що прямий вплив лептину на стимулювання термогенезу скелетних м’язів опосередковується циклічним переміщенням субстрату між ліпогенезом de novo та окисленням ліпідів, і що цей цикл вимагає сигналів як PI3K, так і AMPK. Цей циклічний субстрат, що пов'язує метаболізм глюкози та ліпідів з термогенезом, забезпечує новий термогенний механізм, за допомогою якого лептин захищає скелетні м'язи від надмірного накопичення жиру та ліпотоксичності.

1. Вступ

2 Матеріали та методи

2.1 Препарати мишей та м’язової тканини

Цілі м’язи були отримані від самців мишей BALB/cByJIco від 7 до 8 тижнів (лабораторії Charles River, L'Arbresle, Франція). Для калориметричних вимірювань ex vivo м’язи підошви та/або розгиначів пальців довжини (EDL) м’язи ретельно розтинали цілими разом з їх сухожиллями та звільняли від слабо прикріпленої сполучної тканини. Потім їх поміщали на каркас з нержавіючої сталі, при фізіологічній довжині спокою, у випробувальних камерах здвоєних непрямих мікрокалориметрів, просочених бікарбонатним буфером Кребса-Рінгера при 30 ° C, як описано раніше [7] .

2.2 Вимірювання частоти дихання тканин

Частота дихання (МO2) скелетних м’язів вимірювали методом, що включає повторне визначення поглинання O2, як описано Barde et al. [10]. Парціальний тиск O2 безпузиркової рідкої фази, укладеної в товстостінній камері Lucite, вимірювали електродом Clark O2, підключеним до полярографічного кола, вихідна напруга якого прямо пропорційна парціальному тиску O2. З інтервалом приблизно 10 хв перистальтичний насос частково обмінює розчин на свіжий протягом 2–3 хв. Усі значення для МО2 брали під час рівноважного дихання. Для кожного гормону або препарату це відповідало 90–120 хв після введення. Базальний стійкий стан МО2 брали через 120–150 хв після розміщення м’язових препаратів в експериментальних камерах.

2.3 Фосфорилювання AMPK Thr172, аналізи PI3K та антитіла до рецепторів лептину

2.4 Аналіз ліпогенезу de novo

Басейни з чотирьох м'язів лівої ноги та чотирьох м'язів правої ноги одних і тих самих тварин інкубували окремо в буфері, що містив 5 мМ глюкози, доповнену глюкозою d - [14 С] для контролю та реакцій лікування інсуліном відповідно. Після інкубації протягом 2 год при 30 ° C ліпідні м’язи екстрагували та відокремлювали тонкошаровою хроматографією на силікагелі, розробленому гексаном: етиловим ефіром: оцтовою кислотою 80: 20: 1. 14-мічені ліпідні метаболіти були виявлені за допомогою фосфорної візуалізації та порівняні зі стандартами ліпідів, а саме: 14-мічений пальмітат C та суміш неміченого моно-, ді- та три-олеоїлгліцерину, які були виявлені колориметрично.