Вплив видалення жиру на толерантність до глюкози є специфічним для депо у американських і жіночих мишей
Анотація
енергія переважно зберігається у вигляді ліпідів у білій жировій тканині (WAT), і WAT з різних анатомічних місць був залучений до регуляції широкого спектру метаболічних параметрів. Абдомінальне ожиріння з надмірною підшкірною абдомінальною та внутрішньочеревною ВАТ, наприклад, пов'язане з підвищеною резистентністю до інсуліну. Однією з гіпотез є те, що внутрішньочеревна ВАТ має непропорційно несприятливий вплив на гомеостаз глюкози (7, 10, 27, 42, 44), і ця концепція підтверджується кількома дослідженнями на людях (12, 15, 37), але оскаржується в інших (1, 2, 18, 30), які свідчать про те, що підшкірна абдомінальна ВАТ більш тісно пов’язана з резистентністю до інсуліну.
Хірургічне видалення WAT, тобто за допомогою ліпосакції або ліпектомії, було використано для вивчення взаємозв’язку між абдомінальним ожирінням та резистентністю до інсуліну у людей та гризунів. Ліпосакція жінок, що страждають ожирінням, що спричиняє значне зменшення підшкірного жиру в животі, не призводить до покращення чутливості до інсуліну, рівня глюкози в плазмі та рівня інсуліну (25). Поліпшення інсулінорезистентності після видалення певних складів WAT у моделей із ожирінням на щурах забезпечує пряме підтвердження причинно-наслідкової ролі цих жирових прокладок у спричиненні резистентності до інсуліну. Наприклад, одночасне видалення як гонадної епідидимальної WAT (EWAT), так і внутрішньочеревної перинефричної WAT у стареючих ожирілих самців щурів призводить до помітного зниження резистентності до інсуліну (5, 16). Чоловіки та жінки по-різному розподіляють жир в організмі, причому жінки мають відносно більше підшкірного жиру, а чоловіки мають більший відсоток вісцерального жиру (22, 26, 44), а чоловіки мають більший ризик виникнення метаболічних розладів, пов’язаних з ожирінням. Це робить необхідним розуміння того, як конкретні жирові депо можуть сприяти гомеостазу глюкози та іншим метаболічним параметрам і чи відрізняються чоловіки та жінки принципово.
Метою поточного дослідження було визначити внесок конкретних індивідуальних депо WAT у гомеостаз глюкози у дорослих мишей чоловічої та жіночої статі та середнього ожиріння, які харчувалися дієтою на основі жирного масла (HFD). Ми оцінили толерантність до глюкози до та після видалення порівнянної кількості черевної підшкірної пахової ВАТ (IWAT), внутрішньочеревної заочеревинної ВАТ (RWAT), чоловічої статевої залози EWAT або жіночої гонадної параметричної ВАТ (PWAT). Оскільки жирові тканини в різних місцях досить різні за розміром, ми видалили еквівалентну кількість жирової тканини у кожної статі та дієтичної когорти, на відміну від цілих жирових прокладок; таким чином можна безпосередньо порівняти ефекти та внесок окремих місць жирової тканини. RWAT менше у жінок, ніж у чоловіків, тоді як загальний рівень жиру в тілі порівнянний між чоловіками та жінками. Таким чином, у жінок було видалено менший відсоток загального жиру, ніж у чоловіків. Як наслідок, всі прямі порівняння проводяться в межах кожної статі.
Тварини.
Визначення циклічності.
Вагінальні мазки проводили відразу після IPGTT та IPITT у інтактних самок мишей C57BL/6J, що годувались чау, і фарбували набором для фарбування DipQuick (Jorgensen Laboratories, Loveland, CO) для визначення фази естрального циклу на основі моделі клітинні типи мазків (6).
Хірургічні процедури.
Таблиця 1. Кількість жирової тканини, вилученої з мишей, що харчуються чау чи HFD, у самців чи самок мишей
Значення є середніми ± SE. HFD, дієта на основі жирного масла; RWATx, ретроперитонеальна ліпектомія білої жирової тканини; E/PWATx, епідидимна/параметриальна ліпектомія білої жирової тканини; IWATx, ліпектомія білої пахової жирової тканини.
Третина підроблених тварин отримувала аналогічну процедуру, як IWATx, RWATx або E/PWATx, відповідно, оскільки відповідне депо WAT було візуалізовано, але не видалено (підроблене). Зокрема, для фіктивних операцій IWAT був зроблений розріз і локалізована пахова паличка, але подальшого розсічення та різання не було. Для підставних операцій RWAT був зроблений розріз і надріз м’яза, щоб можна було візуалізувати RWAT, але жир не маніпулювали. Для підроблених операцій E/PWAT пару тканинних щипців використовували для підняття кінчика подушки E/PWAT, а потім подушку повертали у початкове місце. Оскільки між цими фіктивними контрольними групами не було відмінностей, їх дані об'єднували для аналізів. Після всіх операцій черевну очеревину зашивали стерильними розсмоктуючими вікриловими швами, а шкіру закривали стерильними затискачами для рани.
IPGTT та IPITT.
IPGTT та IPITT проводили під час світлової фази за попередньо встановленими процедурами (40). Мишей голодували протягом ночі протягом 16 год, і всі зразки крові отримували з кінчика хвостової вени мишей, що вільно рухаються. Після взяття зразка крові (0 хв) вводили 1,5 г/кг 20% г-глюкози (Phoenix Pharmaceutical, St. Joseph, MO) або 1 од./Кг маси тіла інсуліну (Novolin; Novo Nordisk). Подальші проби крові відбирали через 15, 30, 45 та 60 хв після введення глюкози або інсуліну, а глюкозу вимірювали на повторюваних зразках за допомогою глюкометрів FreeStyle та тест-смужок (FreeStyle, Alameda, CA). Додатковий зразок крові відбирали з хвостової вени через 13–15 хв після введення глюкози для вимірювання інсуліну в плазмі за допомогою наборів імуноферментних аналізів для інсуліну щурів (Crystal Chem, Downers Grove, IL). Коефіцієнти варіації внутрішньо-аналізу та взаємовипробування становлять 5,5 та 6,1% відповідно. Для оцінки толерантності до глюкози, розрахунки площі під кривими глюкози (AUC) проводились на основі вихідних рівнів глюкози через 0 хв. Для оцінки чутливості до інсуліну розраховували нахил зміни рівня глюкози, що представляє швидкість зникнення глюкози після введення інсуліну між початковим значенням 0 і 45 хв.