Injecția intraventriculară de LKB1 inhibă formarea obezității induse de dietă la șobolani prin
Departamentul de anatomie umană și histologie,
Tianjin Medical University Tianjin 300070, (China)
Tel. 13512093065, E-mail [email protected]
Articole similare pentru „”
- Stare de nervozitate
Abstract
Introducere
Problema globală a obezității este asociată cu un risc crescut de boli metabolice, cum ar fi diabetul de tip 2, accident vascular cerebral, boli de inimă, hipertensiune și cancer [1-3]. Obezitatea este probabil cauzată de un dezechilibru energetic caracterizat printr-un aport ridicat de energie în raport cu o cheltuială redusă de energie [4, 5]. Termogeneza în țesutul adipos este un factor important pentru cheltuielile generale de energie; prin urmare, îmbunătățirea termogenezei în țesutul adipos este o strategie terapeutică promițătoare pentru îmbunătățirea condițiilor de obezitate [6-9].
Nucleul arcuit (ARC) al hipotalamusului primește și integrează diferite intrări din organele periferice și controlează ulterior aportul de alimente și cheltuielile de energie [22]. Neuronii ARC sunt împărțiți în două populații distincte care acționează împreună pentru a regla comportamentul de hrănire: cei care exprimă neuropeptidele orexigenice NPY/AgRP (neuropeptidă Y/peptidă asociată agouti) și cei care exprimă peptidele anorexigenice POMC/CART (pro-opiomelanocortină și cocaină și amfetamină -transcriere legată) [23]. Diferiti senzori de energie au fost implicați în mecanismul celular din ARC care reglează metabolismul întregului corp. Reglarea descendentă a AMPKα în ARC favorizează pierderea în greutate corporală și reduce consumul de alimente. Astfel, AMPK este necesar pentru detectarea glucozei atât în neuronii AgRP, cât și în POMC și, prin urmare, pentru controlul echilibrului energetic [24]. Neuronii POMC cu deficit de LKB1 prezintă o alterare a metabolismului hepatic al glucozei, cu o reducere subiacentă a eliberării hormonului de stimulare a α-melanocitului (α-MSH) din hipotalamus [18].
S-a demonstrat că administrarea de virus adeno-asociat (AAV) este sigură și a dus la o expresie pe termen lung și lung în studii preclinice și clinice [25]. Anterior, am descoperit în mod neașteptat că șobolanii cu obezitate indusă de dietă (DIO) au un nivel scăzut de LKB1 în hipotalamus [26]. În studiul de față, pentru a analiza cu precizie efectul anti-obezitate al LKB1 la șobolani DIO, am administrat LKB1 prin livrare AAV în cel de-al treilea ventricul. Am constatat că reglarea în sus a LKB1 în hipotalamus a activat axa neuronilor AMPK-POMC-sistemul nervos simpatic (SNS), care poate elibera epinefrină pentru a favoriza rumenirea grăsimilor albe. În schimb, expresia crescută a MC3R/MC4R a inhibat consumul de alimente. Aceste rezultate sugerează că LKB1 în hipotalamus joacă un rol cheie în reglarea centrală a obezității și oferă o nouă abordare pentru cercetarea echilibrului energetic reglementat central.
Materiale și metode
Animale
Șobolani Sprague-Dawley masculi (140-160 g) au fost cumpărați de la Academia de Științe Militare din Beijing (Beijing, China). Animalele au fost adăpostite într-un mediu controlat, cu temperatură constantă și menținute într-un ciclu standard de lumină/întuneric de 12:12 h (luminile aprinse la ora 07:00, luminile stinse la ora 19:00). Pentru a se acomoda cu noul lor mediu, toți șobolanii au fost hrăniți cu chow de laborator standard și apă disponibilă ad libitum în timpul primei săptămâni. După adaptare, șobolanilor li s-au administrat injecții intraventriculare (ICV) de AAV. După operație, șobolanii au fost împărțiți în mod aleatoriu în patru grupe: (1) grupa chow-fat cu Control-AAV-EGFP (CF-AAV; 2,0 × 108 genomi vectoriali), hrăniți cu chow de laborator standard (3,8 kcal/g); (2) grup cu conținut ridicat de grăsimi cu Control-AAV-EGFP (HF-AAV; 2,0 × 108 genomi vectoriali); (3) grup cu conținut ridicat de grăsimi cu un titru scăzut de LKB1-AAV-EGFP (HF-LKB1-L; 2,0 × 108 genomi vectoriali); și (4) grup cu conținut ridicat de grăsimi cu un titru ridicat de LKB1-AAV-EGFP (HF-LKB1-H; 2,0 × 1010 genomi vectoriali), hrănit cu o dietă bogată în grăsimi (HFD; 4,76 kcal/g). Greutatea corporală a fost înregistrată săptămânal. Aportul alimentar a fost măsurat zilnic. După hrănire timp de 9 săptămâni, țesutul adipos, ficatul și hipotalamusul au fost colectate la sfârșitul studiului.
Toate procedurile de îngrijire a animalelor au fost efectuate în conformitate cu Ghidurile Comitetului de îngrijire a animalelor de la Universitatea de Medicină din Tianjin.
Proiectare și pregătire vector AAV
Clonarea și mutageneza au fost efectuate prin tehnici standard. Pentru pregătirea vectorilor, au fost utilizate două tipuri de transgen: Control-AAV-EGFP (gena EGFP condusă de promotorul CMV) și LKB1-AAV-EGFP (gena LKB1 condusă de promotorul CMV). Vectorii AAV au fost generați prin transfecția celulelor AAV-293 așa cum s-a descris anterior [27]. Titrurile fizice (în genomii vectorului pe microlitru) au fost determinate prin PCR cantitativă pe un cicler termic 2720 (Applied Biosystems, Camarillo, SUA) utilizând un kit de clonare In-Fusion ™ PCR (Clontech, SUA) și următorul set de exemple: înainte, 5 ′ -TGG AGG TAG TGG AAT GGA TCC CGC CAC CAT GGA CGT GGC TGA CCC CCA GC-3 ′ și invers, 5′-CTC ACC ATG GTG GCG GGA TCCTGC TGC TTG CAG GCC GAG AGC-3 ′.