Внутрішня аеробна здатність впливає на сприйнятливість до гострого стеатозу печінки, спричиненого дієтою

Е. Метью Морріс

Кафедра 1 медицини - гастроентерології та гепатології, і

Метью Р. Джекман

6 кафедр фізіології та біофізики, медицини - ендокринології, діабету та метаболізму, Медичний факультет Університету Колорадо, Аврора, Колорадо

Джинджер К. Джонсон

Цзу-Вень Лю

2 Кафедра харчування та фізіології фізичних вправ, Університет Міссурі, Колумбія, Міссурі;

Джордан Л. Лопес

Моніка Л. Кірні

2 Кафедра харчування та фізіології фізичних вправ, Університет Міссурі, Колумбія, Міссурі;

Джастін А. Флетчер

2 Кафедра харчування та фізіології фізичних вправ, Університет Міссурі, Колумбія, Міссурі;

Грейс М. Е. Мірс

Кафедра 1 медицини - гастроентерології та гепатології, і

Лорен Г. Кох

4 кафедра анестезіології Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічиган;

Стівен Л. Бріттон

4 кафедра анестезіології Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічиган;

Ректор Р. Скотт

Кафедра 1 медицини - гастроентерології та гепатології, і

2 Кафедра харчування та фізіології фізичних вправ, Університет Міссурі, Колумбія, Міссурі;

3 Лікарня-служба досліджень меморіалу Гаррі С. Трумена, Колумбія, штат Міссурі;

Джамал А. Ібда

Кафедра 1 медицини - гастроентерології та гепатології, і

2 Кафедра харчування та фізіології фізичних вправ, Університет Міссурі, Колумбія, Міссурі;

3 Лікарня-служба досліджень меморіалу Гаррі С. Трумена, Колумбія, штат Міссурі;

Пол С. Маклін

5 Оздоровчий та оздоровчий центр Anschutz, Аврора, Колорадо; і

Джон П. Тифол

Кафедра 1 медицини - гастроентерології та гепатології, і

2 Кафедра харчування та фізіології фізичних вправ, Університет Міссурі, Колумбія, Міссурі;

3 Лікарня-служба досліджень меморіалу Гаррі С. Трумена, Колумбія, штат Міссурі;

Анотація

низька аеробна здатність або придатність є потужним предиктором серцево-судинної та смертності від усіх причин, незалежно від інших факторів ризику, включаючи куріння, ожиріння, попередні серцево-судинні захворювання та діабет (18, 19). Важливо те, що покращення фізичної форми також суттєво збільшує виживання у осіб, які раніше були в низькій формі (19). Аеробна здатність також є незалежним предиктором розвитку метаболічного синдрому та діабету 2 типу (12, 34). Низька аеробна здатність також є потужним предиктором поширеності неалкогольної жирової хвороби печінки (НАЖХП) (2) і негативно впливає на лікування НАЖХП на основі способу життя (16). Однак механізм (и), що пов'язує низьку аеробну здатність із процесами метаболічних захворювань, залишається невідомим. Зокрема, є обмежені дані, що документують фенотипи енергетичного обміну всього організму та печінки, що існують між групами різних аеробних можливостей, і те, як ці різні фенотипи можуть модулювати сприйнятливість до НАЖХП.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Тварини.

Модель HCR/LCR для щурів була розроблена і охарактеризована, як описано раніше (17, 27, 39, 42). У віці 25–30 тижнів тварини поодиноко розміщувались і пристосовувались до дієти з низьким вмістом жиру (D12450B, 10% ккал жиру; Research Diets, Нью-Брансвік, Нью-Джерсі) протягом ≥7 днів до початку 3-денного лікування HFD (D12451, 45% ккал жиру; Дієти дослідження). Споживання їжі контролювали щодня протягом ≥3 днів до та під час 3-денного ВЧС. Протоколи тварин були схвалені Інституційними комітетами з догляду та використання тварин при Університеті Міссурі та Медичної школи Університету Колорадо та Підкомітетом з питань безпеки тварин у лікарні Меморіалу Гаррі С. Трумена.

Аналіз складу тіла.

Склад тіла вимірювали за допомогою МРТ за допомогою EchoMRI-900 (EchoMRI, Houston, TX). Відсоток жиру в організмі розраховували як масу жиру, поділену на вагу тварини. Нежирна маса - це величина, аналітично визначена приладом. Маса без жиру (FFM) - це різниця між масою тіла та масою жиру. Склад тіла визначали безпосередньо перед евтаназією.

Аналіз стеатозу.

Метаболічний моніторинг.

Двадцятичотиригодинний дієтичний індикатор вільних жирних кислот.

Для оцінки дієтичного окислення жирних кислот, затримки тканин і обігу харчового жиру та ліпогенезу de novo було проведено дослідження in vivo, 24 години, подвійне індикаторне дослідження, як описано раніше (15, 38). На 2-й день 3-денного HFD тварини отримували внутрішньочеревну ін’єкцію 3 H2O (200 мкл, 1 мКі/мл) за 1 год до початку темного циклу, що дозволяє врівноважити індикатор із загальною кількістю води в організмі та виміряти Включення тритію в екстрагований ліпід служить оцінкою чистого утримання вуглецю через ліпогенез de novo. Співвідношення 4: 1 олеату [1- 14 C] та [1- 14 C] пальмітату було змішано як з нежирною дієтою (LFD), так і з HFD, що призвело до специфічної активності 0,45 та 0,92 мкКі/г дієти (4,48 та 2,04 мкКі/г харчового жиру) відповідно. Позначена дієта була дана на початку останнього темного циклу. Кожні 3 год СО2 з кожної камери збирали в аликвотах по 3,0 мл суміші метанолу та гідроксиду метилбензетонію 2: 1 (№ B2156; Sigma Chemical). Потім вміст 14 C у цих зразках вимірювали за допомогою сцинтиляційного лічильника Beckman LS6500. Наприкінці 24-годинного дослідження на щурах щурам знеболювали ізофлураном та евтаназували знекровленням під час вилучення тканин.

Аналіз ліпідів у харчових продуктах.

Для визначення загального вмісту ліпіду в тканинах 14 C та 3 H включали загальну кількість ліпідів за допомогою екстракції Dole (4). Двісті міліграмів печінки та шлунково-кишкового тракту та 100 мг жирових прокладки (заочеревинної, придаткової, сальникової, брижової та пахової) гомогенізували в ізопропанол-гептан-1 N H2SO4 (40: 10: 1). Фази відокремлювали звичайним сольовим розчином, верхню фазу збирали і сушили під газом N2, і 14 C і 3 H визначали за допомогою рідинного сцинтиляційного підрахунку. 14 С на зразок переводили в міліграми харчового жиру і нормалізували до маси зразка в грамах. Загальний жировий жир і харчовий жир печінки визначали як грами харчового жиру на грам тканини, помножений на масу тканини в грамах. Загальний харчовий жир скелетної м’язової тканини визначали як грами дієтичного жиру на грам шлунково-кишкового тракту, помножений на приблизну масу скелетних м’язів для кожної щури (∼38% маси тіла) (13). Підрахунок 3 Н на зразок нормалізували до маси зразка в грамах.