засяга

  • Обобщение
  • Заден план:
  • Методи:
  • Резултати:
  • Заключения:
  • Въведение
  • Резултати
  • Телесно тегло на животните и серумни параметри.
  • Ефект от затлъстяването, предизвикано от кафетерията, върху експресията на адипонутрин и ATGL
  • Регулиране на експресията на адипонутрин и ATGL чрез условия на хранене в различни запаси от мастна тъкан
  • Ефект на възрастта върху експресията на адипонутрин и ATGL
  • Корелации на експресията на адипонутрин и ATGL със затлъстяване и серумен инсулин и лептин
  • Дискусия

Обобщение

Заден план:

Адипонутрин/PNPLA3 и мастната триглицеридна липаза (ATGL) са силно експресирани протеини в мастната тъкан, които очевидно имат различни роли (липогенни/липолитични). Описано е, че генната експресия на двата протеина и тяхната хранителна регулация се променят при генетично затлъстели животни.

Методи:

Изследвахме експресията на адипонутрин и ATGL при 6-месечни плъхове, които бяха затлъстели от хранене в кафетерията, подложени на различни условия на хранене (хранене/гладуване/хранене), в сравнение с животни с нормално тегло. Нивата на адипонутрин и ATGL mRNA бяха определени в отлагания на бяла мастна тъкан (подкожна и висцерална) и в междускапуларна кафява мастна тъкан и нива на ATGL протеин в избрани отлагания. В допълнение, базовите нива на експресия на адипонутрин и ATGL са сравнени между 6 и 3-месечни животни.

Резултати:

Затлъстяването намалява експресията на адипонутрин и ATGL в различни мастни хранилища. За адипонутрин се наблюдава тенденция към намаляване на нивата на иРНК в белите мастни отлагания, изследвани при затлъстели животни, въпреки че намаляването е значително само в подкожния депозит. За ATGL е установена значителна и генерализирана по-ниска експресия в бяла и кафява мастна тъкан от плъхове със затлъстели кафенета. Когато се разглежда хранителната регулация, според липогенна книга, експресията на адипонутрин мРНК намалява с гладуване и се възстановява чрез повторно хранене при животни с нормално тегло; Тази регулация се загуби при затлъстели плъхове. Експресията на липолитичен ATGL (нива на иРНК и протеини) се увеличава на гладно при животни с нормално тегло в мезентериалното мастно депо, докато няма промяна при затлъстели плъхове. Освен това хранителната регулация на адипонутрин и ATGL се повлиява от възрастта и ние съобщаваме за регулиране на нивата на базалните адипонутрин иРНК с възрастта във вътрешните мастни запаси.

Заключения:

Затлъстяването и възрастта, предизвикани от диетата в кафенето, променят експресията на адипонутрин и ATGL и тяхното регулиране от условията на хранене. Тези резултати засилват значението на адекватната експресия и регулиране на двата протеина за поддържане на телесното тегло и тяхната роля в енергийния метаболизъм.

Въведение

Адипонутринът и адипозната триглицеридна липаза (ATGL) са двама от едно и също семейство, семейството фосфолипаза А2, които са силно експресирани в мастната тъкан и имат роля в мобилизирането и съхранението на енергия в адипоцитите. 1 И двата протеина имат активност на триацилглицерол липаза и ацилглицерол ацилтрансфераза in vitro и следователно могат да участват в липолиза и липогенеза. 1 Те са под строга хранителна регулация, която има противоположен модел в отговор на условията на хранене и очевидно противоположна роля в енергийния метаболизъм. 2, 3, 4, 5, 6, 7

Физиологичната роля на ATGL, известна също като PNPLA2 и малнутрин, е най-вече ясна. Протеинът хидролизира дълговерижните триацилглицероли на мастни киселини до диацилглицероли в гладно, осигурявайки субстрат за хормон-чувствителна липаза в липолитичната каскада. 6, 7 Значението на ATGL в липолитичния процес е демонстрирано в няколко експеримента in vitro. 6, 7, 8, 11 Освен това, Haemmerle et al. 17 потвърждава своята важна роля in vivo, демонстрирайки, че нокаутираните мишки ATGL имат по-голямо съхранение на мазнини под формата на триацилглицероли в различни тъкани. ATGL има важна хранителна регулация, но противно на тази на адипонутрин; В съответствие с липолитичната му функция, експресията на ATGL иРНК в мастната тъкан се предизвиква след гладуване. 7, 18, 19 Регулирането на ATGL от условията на хранене изглежда е медиирано от глюкокортикоиди (положителна регулация) 7 и инсулин (експресия на отрицателна регулация на ATGL). 8, 20

Затлъстяването влияе върху експресията и регулирането на молекулите, участващи в енергийната хомеостаза и поддържането на телесното тегло. 21, 22, 23 Експресията на адипонутрин и ATGL мРНК е променена в мастната тъкан на животински модели на генетично затлъстяване, 2, 7, 10 и два полиморфизма на човешки адипонутрин са свързани със затлъстяването. 9, 24 Освен това, нашата група съобщава, че хранителната регулация на адипонутрин е засегната при плъхове със затлъстяване Zucker 10 и че повишаването на ATGL в бялата мастна тъкан е засегнато при старите плъхове, което може да бъде свързано с наддаване на тегло, което настъпва при стареене. 19.

Резултати

Телесно тегло на животните и серумни параметри.

Плъховете на кафе със затлъстяване на шест месеца са имали 37% увеличение на телесното тегло, 120% по-висок индекс на затлъстяване и са били хиперлептинемични в сравнение с контролите им (Таблица 1). В хранено състояние, въпреки че нивата на циркулиращия инсулин не бяха засегнати, затлъстяването, предизвикано от диетата в кафенето, доведе до повишени нива на кръвната глюкоза. Освен това, затлъстелите кафетерийни животни са имали по-ниска инсулинова чувствителност, както е показано от по-високата HOMA-IR, въпреки че разликата не е достигнала статистическа значимост поради междуиндивидуалната вариабилност в групата на кафетериите. Условията за хранене повлияват нивата на циркулиране на инсулин при изследваните животни, но разликите са статистически значими само при слаби плъхове: инсулинът намалява в резултат на 14 часа гладуване (1,00 ± 0,23 на гладно срещу 3,23 ± 0,46 μg l - 1 при контролни плъхове ) и той беше възстановен след 6 h повторно хранене (3.73 ± 0.58 μg l -1). Нивата на глюкоза не са засегнати (данните не са показани).

Таблица в пълен размер

В сравнение с 3-месечните животни, 6-месечните плъхове имат по-висок индекс на затлъстяване и по-високи нива на циркулиращ лептин, показващи по-голямо количество мазнини; Нивата на инсулин и HOMA-IR също са статистически по-високи, което показва намалена инсулинова чувствителност при възрастни животни (Таблица 1).

Ефект от затлъстяването, предизвикано от кафетерията, върху експресията на адипонутрин и ATGL

При контролните животни най-високата експресия на адипонутринова мРНК е установена при IBAT, докато експресията в отлаганията на бяла мастна тъкан е по-ниска и подобна сред тях (Фигура 1). При затлъстели кафетерийни плъхове се наблюдава тенденция към намаляване на експресията на адипонутрин в сравнение с контролните животни в изследваните депа с бяла мастна тъкан. Това намаление е значително само при IWAT (85% намаление), въпреки че намаляването на експресията на адипонутрин, открито в EWAT на плъхове, хранени с кафене (58%, P = 0,068, t-тест на Student) също е забележимо. В двете вътрешни бели мастни отлагания (MWAT и RWAT) се наблюдава незначителен спад от ∼ 35%. В IBAT не се наблюдава промяна в резултат на приема на диета в кафенето.

Нива на експресия на мРНК на адипонутрин в различни отлагания на бяла мастна тъкан (EWAT: епидидимна, IWAT: ингвинална, MWAT: мезентериална и RWAT: ретроперитонеална) и в интерскапуларна кафява мастна тъкан (IBAT) при различни условия на хранене в контрола и кафенето на 6-месечен стари затлъстели плъхове, измерени чрез Q-PCR. Хранените животни са имали свободен достъп до храна, на гладно животните са били лишени от храна в продължение на 14 часа, а повторно хранените животни са имали свободен достъп до храна в продължение на 6 часа след гладуване в продължение на 14 часа. Резултатите представляват средната стойност ± sem (n = 5) от съотношенията на специфични нива на иРНК към β-актин (използван като домакински ген). Данните за IBAT от хранени контролни плъхове са определени на 100% и останалите стойности се отнасят до това. * Ефект на гладно или повторно хранене (еднопосочен ANOVA, P # ефект на затлъстяването (плъхове със затлъстяване срещу контрол) (P

Експресия на ATGL mRNA при ad libitum хранене и гладуване в продължение на 14 часа, в същите тъкани и животински модели, описани на фигура 1.

Изображение в пълен размер

Ефект на възрастта върху експресията на адипонутрин и ATGL

Използваните животни са на възраст 6 месеца; Тъй като е известно, че възрастта влияе върху експресията на молекули, участващи в енергийната хомеостаза и поддържането на телесното тегло, 40, 41 сравнихме базалната експресия на адипонутрин и ATGL при 6-месечни животни на контролно хранене с 3-месечни животни. Резултатите показват силен спад (~ 76%) с възрастта на експресията на адипонутрин в двата изследвани вътрешни отлагания на бяла мастна тъкан, мезентериална и ретроперитонеална; Експресията на ATGL mRNA не се влияе от възрастта в нито едно отлагане (Фигура 4).

В обобщение съобщаваме, че експресията и хранителната регулация на адипонутрин (на ниво посланик) и ATGL (на ниво посланик и протеин) се променят от приема на диета в кафенето. Това влошаване може да се дължи на ефект от диетата; обаче, тъй като подобни резултати са описани в генетичните модели на затлъстяването, се предполага ефект на затлъстяването само по себе си. В допълнение, ние описваме ефект на възрастта върху хранителната регулация както на протеините, така и върху базовите нива на експресия на адипонутрин.

Можем да заключим, че както възрастта, така и състоянието на затлъстяване, дължащи се на приемането на диета в кафене, влияят върху експресията и хранителната регулация на адипонутрин и ATGL и това може да бъде свързано с увеличаването на телесното тегло, което се случва при стареене или при хиперкалорична диета се консумира. . Тези резултати подкрепят ролята на двата протеина в регулирането на енергийния баланс и свързания контрол на телесното тегло.