Hrănirea cu timp limitat suprimă excesul de plasmă indusă de zaharoză și acumularea de lipide hepatice în

Roluri Conceptualizare, Curarea datelor, Scriere - schiță originală, Scriere - recenzie și editare

limitat

Laboratorul de afiliere de biochimie nutrițională, Universitatea Nagoya, Nagoya, Japonia

Roluri Arhivarea datelor, Scriere - revizuire și editare

Departamentul de afiliere al științei nutriționale, Universitatea de Arte și Științe din Nagoya, Nisshin, Japonia

Roluri Curarea datelor

Adresa actuală: Facultatea de Știința Alimentelor și Nutriție, Universitatea Beppu, Beppu, Japonia

Facultatea de afiliere a științei educației și bunăstării, Universitatea Oita, Oita, Japonia

Roluri Curarea datelor

Departamentul de afiliere al științei nutriționale, Universitatea Nagoya de Arte și Științe, Nisshin, Japonia

Roluri Curarea datelor

Facultatea de afiliere a științei educației și bunăstării, Universitatea Oita, Oita, Japonia

Roluri Conceptualizare, organizarea datelor, achiziționarea de fonduri, scriere - revizuire și editare

Laboratorul de afiliere de biochimie nutrițională, Universitatea Nagoya, Nagoya, Japonia

  • Shumin Soare.,
  • Fumiaki Hanzawa,
  • Miki Umeki,
  • Saiko Ikeda,
  • Satoshi Mochizuki,
  • Hiroaki Oda

Cifre

Abstract

Citare: Sun S, Hanzawa F, Umeki M, Ikeda S, Mochizuki S, Oda H (2018) Hrănirea limitată în timp suprimă acumularea excesivă de plasmă și lipide hepatice induse de zaharoză la șobolani. PLOS ONE 13 (8): e0201261. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0201261

Editor: Marcia B. Aguila, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, BRAZILIA

Primit: 26 aprilie 2018; Admis: 11 iulie 2018; Publicat: 15 august 2018

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.

Finanțarea: Această lucrare este susținută de Granturi în ajutor pentru cercetare științifică de la Societatea Japoneză pentru Promovarea Științei (http://www.jsps.go.jp/english/) (Destinatar: HO; Nr.21658052; Nr. 25292069; Nr. 16H04922). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Sunt necesare studii suplimentare pentru a descoperi mecanismul modului în care zaharoza ar putea contribui la apariția sindromului metabolic la nivel molecular. În prezent, sunt necesare metode eficiente de prevenire sau ameliorare pentru sindromul metabolic indus de zaharoză. Am demonstrat anterior că un program de hrănire suprimat, cu diete bogate în colesterol la fiecare 6 ore, duce la șobolani care dezvoltă hipercolesterolemie și un ceas hepatic perturbat [11]. Întreruperea oscilațiilor circadiene la șoarecii mutanți Clock duce la atenuarea robustă a ritmului de hrănire și a sindromului metabolic [12]. Mai mult, alimentarea cu timp limitat a unei diete bogate în grăsimi timp de 8 ore pe zi la șoareci a îmbunătățit ritmul metabolic și a conferit protecție împotriva bolilor metabolice, evidențiind astfel importanța atât a stării de nutrienți, cât și a modelului de hrănire în homeostazia metabolică [13]. De asemenea, efectele benefice ale regimului alimentar restricționat în timp în diferite condiții alimentare, inclusiv dietele bogate în grăsimi, bogate în fructoză și bogate în grăsimi plus fructoză, au fost verificate în modelele de șoareci [14].

Regimul de hrănire limitat la timp la modelele de obezitate de șobolani Zucker, cu o dietă normală de chow, a reușit să reducă creșterea în greutate corporală [15]. Aici, pentru a evalua efectele hrănirii restricționate în timp asupra ameliorării sindromului metabolic indus de zaharoză la șobolanii normali genetic, cum ar fi metabolismul lipidic anormal, am stabilit un program de hrănire prin restrângerea dietei ridicate de zaharoză (HSD) la 12 ore faza activă a șobolanilor masculi Wistar. Șobolanii pot fi modele animale mai potrivite decât șoarecii pentru a investiga bolile metabolice ale oamenilor, datorită dimensiunii corpului lor de aproximativ 10 ori mai mari și a stărilor de metabolism energetic mai stabile comparativ cu cele de la șoareci. Am constatat că hrănirea limitată în timp a HSD a suprimat în mod eficient excesul de acumulare de lipide indusă de zaharoză atât în ​​sânge, cât și în ficat, în comparație cu șobolanii hrăniți HSD ad lib., Fără a modifica semnificativ oscilațiile circadiene ale expresiei genei ceasului în ficat.

Materiale și metode

Animale, program de hrănire și diete

ZT: zeitigeber time.

Analiza biochimică

Concentrațiile de trigliceride din sânge, colesterol, glucoză, acid gras neesterificat (NEFA) și acid biliar au fost măsurate folosind truse comerciale (triglicerid E-test, T-colesterol E-test, glucose CII-test, NEFA-C test și TBA- test; Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japonia). Nivelurile de insulină și corticosteron au fost determinate folosind truse ELISA (trusa ELISA pentru insulină de șobolan, Institutul de Științe Biologice Morinaga, Yokohama, Japonia; trusă ELISA pentru corticosteron, Enzo life sciences, NY).

Aproximativ 2,5 g de ficat au fost omogenizate și lipide extrase, urmând metoda descrisă de Folch și colab. [16]. Lipidele totale din ficat au fost determinate gravimetric. Concentrațiile de trigliceride hepatice, colesterol și fosfolipide din extracte au fost măsurate folosind truse comerciale (fosfolipide C-test: Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japonia).

Analiza expresiei genelor

ARN total a fost extras din 500 mg de țesut hepatic al fiecărui șobolan, urmând metoda lui Chomczynski și Sacchi [17]. Calitatea ARN a fost confirmată de blotarea nordică. Tratamentul cu dezoxiribonuclează (DNază) a fost efectuat cu DNază fără ribonuclează (RNază) (Promega, Wisconsin) și inhibitor de RNază (Takara Bio, Japonia). ADN-ul complementar (ADNc) a fost sintetizat cu ARN tratat cu 2 μg DNase prin kit de transcriere inversă (trusă de capacitate mare ARN-ADNc, Applied Biosystems, CA). ADNc a fost utilizat pentru a determina nivelurile de ARN mesager (ARNm) prin analiza cantitativă în timp real a reacției în lanț a polimerazei (PCR în timp real). Nivelul de ARNm APOE nu a fost afectat de niciun tratament în acest studiu și a fost utilizat ca standard de normalizare. Secvențele seturilor de exemple utilizate sunt prezentate în tabelul S1.

Analiza temperaturii corpului

Temperaturile corpului șobolanilor au fost înregistrate la fiecare 10 minute de la ziua 0 până la sfârșitul experimentului. Programul Rh Manager (laboratoarele KN, Osaka, Japonia) a fost utilizat pentru a analiza variațiile de temperatură ale corpului. Deși variațiile au fost monitorizate la fiecare 10 minute, cele la fiecare 90 de minute au fost prezentate în rezultate.

Statistici

La sfârșitul experimentului, probele au fost colectate pe tot parcursul zilei pentru a evalua modificările diurne ale parametrilor serici și ale expresiilor genice hepatice. Datele afișate în tabele și cifre reprezintă media ± eroare standard a mediei (SEM). Creșterea în greutate corporală, aportul de alimente, greutatea ficatului, greutatea țesutului adipos epididimal, lipidele hepatice, parametrii serici și rezultatele PCR în timp real au fost analizate cu ANOVA bidirecțională. Parametrii plasmatici au fost analizați cu măsuri repetate în două direcții ANOVA. Pentru variațiile de temperatură a corpului, măsurile repetate în două direcții ANOVA au fost urmate de analiza JTK_CYCLE [18] pentru a determina fazele și amplitudinile fiecărui șobolan. În cele din urmă, ANOVA bidirecțională a fost efectuată pentru a analiza fazele și amplitudinile între patru grupuri. Procentul consumului de alimente în perioada de lumină (sau întuneric) a fost analizat prin testul t Student. Rezultatele statistice sunt prezentate în tabelele 2 și tabelele S2 - S6. Toate analizele statistice au fost efectuate cu IBM SPSS Statistics (Versiunea 22) și R studio.