Mecanismele afectării funcției celulelor β pancreatice la șoarecii obezi induși în dietă bogată în grăsimi

  • Journal Home
  • Problemă actuală
  • Numărul următor
  • Cele mai citite
  • Cele mai citate (dimensiuni)
    • Ultimii doi ani
    • Total
  • Cele mai citate (CrossRef)
    • Anul trecut 0
    • Total
  • Rețele sociale
    • Luna trecuta
    • Anul trecut
    • Total
  • Arhiva
  • informație
  • Trimiterea online
  • Informații pentru autori
  • Editarea limbii
  • Informații pentru recenzori
  • Politici editoriale
  • Bord editorial
  • Obiective și domeniu de aplicare
  • Abstractizare și indexare
  • Informații bibliografice
  • Informații pentru bibliotecari
  • Informații pentru agenții de publicitate
  • Reimprimări și permisiuni
  • Contactați editorul
  • Informatii generale
  • Despre Spandidos
  • Conferințe
  • Oportunități de muncă
  • a lua legatura
  • Termeni si conditii
  • Autori:
    • Xiaoqing Yi
    • Xuan Cai
    • Sisi Wang
    • Yanfeng Xiao

  • Acest articol este menționat în:

    Abstract

    Introducere

    Mecanismele care stau la baza prevalenței ridicate a diabetului zaharat de tip 2 (T2DM) la persoanele obeze rămân neclare (1). Rezistența la insulină și disfuncția celulelor β din insulă sunt considerate în prezent ca două mecanisme patogene cheie în progresia obezității către diabet (2). Când diferiți factori duc la rezistența la insulină la pacienții obezi, celulele β compensează prin creșterea secreției de insulină pentru a menține un nivel normal de glucoză din sânge și toleranță la glucoză; cu toate acestea, atunci când cantitatea de insulină produsă de celulele β este insuficientă pentru a compensa sensibilitatea redusă la insulină a țesuturilor, homeostazia glucozei este perturbată, ducând la o toleranță redusă la glucoză și, în cele din urmă, la diabet (3).

    afectării

    În urma dezvoltării ER, acumularea unei cantități mari de proteine ​​în lumenul ER induce calea de semnalizare a răspunsului proteic desfășurat în aval (UPR) (10). UPR indus de ER poate activa selectiv trei căi de transducție a semnalului în celule; o serie de studii au indicat faptul că activarea protein kinazei AR kinază tip ARN (PERK) și a enzimei care necesită inozitol 1α (IRE1α) căile de semnalizare joacă roluri importante în mecanismele patogenetice care stau la baza disfuncției celulelor β (4,11). Cu toate acestea, se știe puțin despre influența factorului de transcripție activant 6 (ATF6) asupra funcțiilor celulelor β. S-a demonstrat că factorii care induc ER, cum ar fi hipoxia, tunicamicina și thapsigargina, pot regla expresia mARN-ului ATF6, indicând faptul că creșterea expresiei ATF6 este importantă pentru răspunsurile ER și că ATF6 poate avea un rol în disfuncția dezvoltării celulare, similar cu IRE1 și PERK (12).

    În prezentul studiu, s-a investigat dacă a existat o ER excesivă în insulele șoarecilor obezi induși cu dietă bogată în grăsimi (HFD) și au fost evaluate efectele ER asupra funcției celulelor β. Ulterior, s-a determinat dacă concentrațiile mari de palmitat (PA) au indus ER în celulele INS-1 cultivate și dacă ER au afectat transcripția genei insulinei. În cele din urmă, a fost evaluat dacă transcripția genei insulinei afectate de ER a fost mediată de ATF6.

    Materiale și metode

    Șoareci agățați induși de HFD

    În total, 36 de șoareci C57BL/6J (bărbați; 3 săptămâni; greutate inițială, 8,5-10 g) au fost obținuți de la Xi'an Jiaotong University Animal Center. Șoarecii au fost adăpostiți în cuști individuale. Șoarecii au primit acces la alimente și apă ad libitum, iar temperatura a fost controlată la 26-28 ° C. Umiditatea relativă a fost de 40-60% și o lumină de 10:14 h: ciclu întunecat a fost menținut în fiecare zi. După hrănirea adaptivă cu o dietă normală timp de 1 săptămână, șoarecii au fost împărțiți aleatoriu într-un grup de dietă normală și un grup HFD (18 șoareci/grup) și apoi hrăniți cu o hrană generală sau hrană bogată în grăsimi timp de 16 săptămâni. Pe bază calorică, HFD consta din 40% grăsimi din untură, 41,8% carbohidrați și 18,2% proteine, în timp ce dieta normală conținea 13,8% grăsimi, 60,5% carbohidrați și 25,7% proteine. Greutatea corporală a fost măsurată o dată pe săptămână la o oră fixă.

    Studiul a fost aprobat de Comitetul de etică a animalelor de la Universitatea Xi'an Jiaotong (permis nr. 2017-30). Studiul a fost realizat în strictă conformitate cu recomandările Ghidului pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator de la Institutele Naționale de Sănătate și cu Liniile directoare AVMA pentru eutanasierea animalelor Ediția 2013 (13,14).

    Test de toleranță intraperitoneală la glucoză (IPGTT) și test de eliberare a insulinei

    După 16 săptămâni, șoarecii au fost postiti timp de 15 ore și supuși unei injecții intraperitoneale de glucoză 25% la 2 g/kg greutate corporală. Nivelurile de glucoză din sânge în vena cozii au fost măsurate înainte de injecție și la 30, 60 și 120 de minute după injectare folosind un glucometru. Probele de sânge venos (0,1 ml/probă) au fost colectate din plexul venos retro-orbital înainte de injectare și la 30, 60 și 120 de minute după injectare. Toate animalele au fost anesteziate cu pentobarbital de sodiu (40 mg/kg, intraperitoneal) pentru prelevarea de sânge retro-orbital. Probele de sânge au fost centrifugate timp de 15 minute la 1.000 × g la 4 ° C, apoi probele de ser au fost colectate și depozitate la -70 ° C. ELISA a fost utilizat pentru detectarea insulinei (trusa ELISA pentru insulină de șoarece; nr. Cat. F6301; Westang Biological Technology Co., Ltd.).

    Analiza imunohistochimică
    Microscopie electronică

    Șoarecii au fost sacrificați și țesuturile pancreatice au fost recoltate așa cum s-a descris mai sus. Probele pancreatice au fost tăiate în cuburi mici (1 mm 3) și plasate imediat într-o soluție fixativă de glutaraldehidă 2,5% (conținând 0,1 M PBS și 4% paraformaldehidă) la 4 ° C timp de> 2 ore. După clătire cu PBS, probele au fost fixate într-o soluție de tetroxid de osmiu 2% la 4 ° C timp de 2 ore și amestec de rășină epoxidică/oxid de propilenă 1: 1 timp de 1 oră la 37 ° C. Probele au fost încorporate în rășină epoxidică timp de 1 oră la 37 ° C și polimerizate la 60 ° C peste noapte pentru secționare ultra-subțire (grosime, 100 nm). Probele au fost colorate cu acetat de uranil și citrat de plumb la temperatura camerei timp de 30 de minute. Secțiunile au fost examinate sub un microscop electronic cu transmisie H-600 (Hitachi, Ltd.) la 80 kV.