Centrul de afiliere pentru științe cardiovasculare, Queen's Medical Research Institute, Universitatea din Edinburgh, Edinburgh, Regatul Unit

efectele

Divizia de afiliere a obezității și sănătății metabolice, Institutul Rowett de nutriție și sănătate, Universitatea din Aberdeen, Aberdeen, Regatul Unit

Centrul de afiliere pentru științe cardiovasculare, Queen's Medical Research Institute, Universitatea din Edinburgh, Edinburgh, Regatul Unit

Centrul de afiliere pentru științe cardiovasculare, Queen's Medical Research Institute, Universitatea din Edinburgh, Edinburgh, Regatul Unit

Centrul de afiliere pentru științe cardiovasculare, Queen's Medical Research Institute, Universitatea din Edinburgh, Edinburgh, Regatul Unit

Centrul de afiliere pentru științe cardiovasculare, Queen's Medical Research Institute, Universitatea din Edinburgh, Edinburgh, Regatul Unit

  • Roland H. Stimson,
  • Gerald E. Lobley,
  • Ioanna Maraki,
  • Nicholas M. Morton,
  • Ruth Andrew,
  • Brian R. Walker

Cifre

Abstract

Nivelurile de glucocorticoizi tisulari din ficat și țesutul adipos sunt reglate prin regenerarea glucocorticoidului inactiv de 11β-hidroxisteroid dehidrogenază tip 1 (11β-HSD1) și inactivare cu 5α- și 5β-reductaze. O dietă cu conținut scăzut de carbohidrați crește 11β-HSD1 hepatic și reduce metabolismul glucocorticoizilor în timpul pierderii în greutate la oamenii obezi. Am emis ipoteza că variații similare în proporțiile macronutrienților reglează metabolismul glucocorticoizilor la șobolanii obezi. Șobolanii masculi Lister Hooded au fost hrăniți cu o dietă „occidentală” ad libitum care induce obezitatea (37% grăsimi, n = 36) timp de 22 de săptămâni, apoi randomizați pentru a continua această dietă (n = 12) sau pentru a trece fie la un conținut scăzut de carbohidrați (n = 12) sau o dietă moderată cu carbohidrați (n = 12) pentru ultimele 8 săptămâni. Un grup de control slab paralel a fost hrănit cu o dietă de control ad libitum (10% grăsimi, n = 12) pe tot parcursul. Dietele cu conținut scăzut și moderat de carbohidrați au scăzut ARNm hepatic 11β-HSD1 comparativ cu dieta occidentală (ambele 0,7 ± 0,0 vs 0,9 ± 0,1 UA; p 5 ′ CCC ACC GTG TTC TTC GAC AT 3 ′ (înainte), 5 ′ GAA AGT TTT CTG CTG TCT TTG GAA CT 3 ′ (invers), 5 ′ 6-FAM- CAA GGG CTC GCC ATC AGC CGT- TAMRA 3 ′ (sondă); 11β-HSD1 (număr de acces NM_017080) - 5 ′ TCA TAG ACA CAG AAA CAG CTT TGA AA 3 ′ (înainte), 5 ′ CTC CAG GGC GCA TTC CT 3 ′ (invers), 5 ′ 6-FAM- CTG GGA TAA TCT TGA GTC AAG CTG CTC CC- TAMRA 3 ′ (sondă).

Pentru a evalua proteina 11β-HSD1, activitatea 11β-HSD1 a fost măsurată în țesutul adipos și ficat în direcția dehidrogenază, așa cum s-a descris anterior [10], deoarece activitatea dehidrogenazei este mai stabilă decât reductaza in vitro. Pe scurt, 500 μg/ml proteină totală a omogenizatului de țesut adipos a fost incubată cu 2 mM NADP, 0,2% glucoză și 100 nM corticosteron (din care 10 nM 1,2,6,7- [3 H] 4-corticosteron (Amersham, Berkshire, Marea Britanie)) la 37 ° C timp de 2 ore. Conversia la 1,2,6,7- [3H] 4-11-dehidrocorticosteron a fost măsurată prin HPLC cu detectare on-line a scintilației. Pentru ficat, procedura a fost identică, cu excepția celor 2 µg/ml proteină totală de omogenat hepatic care a fost incubată cu concentrațiile de NADP, glucoză și corticosteron de mai sus timp de 4 ore.

Activitatea hepatică 5β-reductază a fost măsurată în citosol hepatic așa cum s-a descris anterior [11]. Pe scurt, 100 μg/ml de proteine ​​au fost incubate în tampon (40 mM Na2HPO4, 1 mM ditiotreitol, 320 mM zaharoză; pH 7,4), 2 mM NADPH și 2 μM corticosteron (din care 10 nM 1,2,6,7- [3 H] 4-corticosteron) la 37 ° C timp de 1 oră. Probele au fost analizate în duplicat și conversia la 1,2,6,7- [3H] 4-5β-tetrahidrocorticosteron a fost măsurată prin HPLC cu detectare on-line a scintilației. Activitatea hepatică 3α-hidroxisteroid dehidrogenază a fost măsurată în citosol hepatic într-un procedeu identic cu testul 5β-reductazei descris mai sus, folosind 2 µM 5α-dihidrotestosteron (din care 10 nM 1,2,4,5,6,7- [3 H ] 6-5α-dihidrotestosteron) ca substrat în timp ce probele au fost incubate în duplicat la 37 ° C timp de 2 ore. Conversia la [3H] 6-3α-5α, 17β-androstandiol a fost măsurată prin HPLC cu detectare online a scintilației. Activitatea 5α-reductazei nu a fost măsurată din cauza instabilității proteinelor in vitro [22].

Calculele puterii și analiza statistică

Fiecare grup dietetic a cuprins 12 șobolani, care au furnizat o putere minimă de 85% pentru a detecta p p. Tabelul 1. Compoziția corpului, aportul de energie și rezultatele OGTT după 30 de săptămâni.

Efectul dietei occidentale care induce obezitatea asupra metabolismului glucocorticoid

În ficat, activitatea 11β-HSD1 a fost semnificativ redusă în dieta occidentală în comparație cu martorul, deși nivelurile de ARNm 11β-HSD1 au fost nealterate (Figura 1a/b). ARNm 5α-reductază hepatică de tip 1 și 5β-reductază mARN au fost crescute pe dieta occidentală (Figura 2), deși activitatea 5β-reductazei nu a fost diferită. Activitatea hepatică 3α-HSD a fost nealterată de dieta occidentală (datele nu sunt prezentate). GRα mARN a fost, de asemenea, neschimbat între cele două diete (Figura 3).

Datele prezentate ca medie ± SEM pentru controalele slabe (n = 11, coloane albe) și șobolani obezi induși de dietă după 8 săptămâni pe Western (n = 12, coloane negre), carbohidrați scăzuti (CHO scăzut) (n = 12, gri coloane) și diete moderate cu carbohidrați (mod CHO) (n = 12, coloane cu dungi). a) Niveluri hepatice 11β-HSD1mARN. b) Activitate hepatică 11β-HSD1. c) Nivelurile de ARNm 11β-HSD1 adipos peri-renal. d) Activitate 11β-HSD1 adipoză peri-renală. Media de 18S și ciclofilină A a fost utilizată ca control intern (IC) pentru datele ARNm. Nivelurile de transcripție ARNm sunt exprimate ca o proporție a valorilor medii la martori. * p Figura 2. ARNm și activitate 5α-reductază de tip 1 și 5β-reductază a țesutului hepatic și adipos.

Datele prezentate ca medie ± SEM pentru controalele slabe (n = 11, coloane albe) și șobolani obezi induși de dietă după 8 săptămâni pe Western (n = 12, coloane negre), carbohidrați scăzuti (CHO scăzut) (n = 12, gri coloane) și diete moderate cu carbohidrați (mod CHO) (n = 12, coloane cu dungi). a) ARNm 5α-reductază hepatică. b) ARNm 5β-reductază hepatică. c) Activitatea 5β-reductazei hepatice. d) ARNm 5α-reductază a țesutului adiper peri-renal. Media de 18S și ciclofilină A a fost utilizată ca control intern (IC). Nivelurile de transcripție ARNm sunt exprimate ca o proporție a valorilor medii la martori. ** p Figura 3. ARNm GRα de țesut hepatic și adipos.