Obezitatea frontierelor mediază apoptoza și dezechilibrele metabolice ale matricei extracelulare prin calea MAPK

Fiziologie integrativă

Editat de

Brian J. Morris

Universitatea din Sydney, Australia

Revizuite de

WEI YE

Universitatea Sun Yat-Sen, China

Bună Yang

Universitatea de Știință și Tehnologie Huazhong, China

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

Descărcați articolul
- Descărcați PDF
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Suplimentar
  Material
Citarea exportului
- Notă finală
- Manager de referință
- Fișier TEXT simplu
- BibTex

DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

1 Departamentul de Ortopedie, Spitalul Sir Run Run Shaw, Școala de Medicină, Universitatea Zhejiang, Hangzhou, China
2 Laborator cheie de degenerare și regenerare a sistemului musculo-scheletic Cercetări translaționale din provincia Zhejiang, Hangzhou, China

Introducere

Durerea lombară (LBP) poate fi o tulburare cronică care afectează grav calitatea vieții (Waddell și Burton, 2001; German și Foley, 2005). Prevalența globală a LBP în populație este de 15% ~ 30%, din care mai mult de 40% este atribuită degenerescenței discului intervertebral (IDD) (McBeth și Jones, 2007). Etiologia IDD este complicată, dar pare să implice inflamații, încărcări mecanice excesive, moștenire genetică și o reducere a aportului de nutrienți (Inoue și Espinoza Orias, 2011; Chen și colab., 2013; Weiler, 2013; Gologorsky și Chi, 2014; Peng și Lv, 2015).

Obezitatea este o boală cronică caracterizată prin acumularea excesivă de grăsime corporală (Melo și colab., 2014) cu indicele de masă corporală (IMC) ≥ 28 conform criteriilor de diagnostic chinezești (Zhu și colab., 2017). Poate afecta metabolismul întregului corp și poate duce la o serie de probleme de sănătate, cum ar fi colesterolul ridicat, diabetul, bolile cardiovasculare, artrita și tumorile (Wang și colab., 2006; Yamamoto și colab., 2012). Obezitatea afectează mai mult de 2/3 din persoanele din Statele Unite (Yang și Colditz, 2015).

Creșterea dovezilor clinice arată că obezitatea este strâns legată de dezvoltarea IDD. La pacienții adolescenți, IMC este semnificativ legat de IDD, iar IDD este mai severă la pacienții supraponderali și obezi comparativ cu cei cu greutate normală (Samartzis și colab., 2011). Un studiu de analiză a polimorfismului nucleotidic unic (SNP) al masei grase și genei asociate obezității (gena FTO) a arătat o corelație semnificativă între SNP RS 11076008 loci G/G genotip și IDD în populația Han, ceea ce sugerează că obezitatea poate fi un factor important inducerea IDD (Sheng și colab., 2017). Obezitatea abdominală (măsurată prin circumferința taliei, grosimea abdominală a grăsimii și grosimea subcutanată ventrală) este legată pozitiv de gradul Pfirrmann de degenerare a discului la adulții tineri (Takatalo și colab., 2013) și de o meta-analiză cuprinzătoare de Xu și colab. (2015b) au arătat că obezitatea este unul dintre cei mai mari factori de risc pentru IDD. Obezitatea ar putea iniția IDD prin creșterea încărcării fizice a coloanei lombare (Adams și Roughley, 2006), dar pot fi implicate și influențe metabolice.

Scopurile prezentei investigații sunt (a) să clarifice asocierile dintre hipertrigliceridemie și IDD în cazuri clinice, (b) să analizeze indicii lipidici din sânge care sunt legați de IDD într-un model de obezitate cu un conținut ridicat de grăsimi și (c) să exploreze mecanisme specifice prin care acizii grași grăsimea poate influența supraviețuirea celulelor discului intervertebral și metabolismul in vitro. Acest studiu ar putea aprofunda înțelegerea noastră asupra IDD și ar oferi o nouă bază teoretică pentru prevenirea și tratamentul acesteia.

Materiale și metode

Studiul clinic a fost aprobat de comitetul de revizuire a eticii din spitalul Sir Run Run Shaw. Voluntarii au fost de acord cu studiul nostru semnând formulare de consimțământ informat. Toate procedurile la animale au fost aprobate de Comitetul de îngrijire și utilizare a animalelor de la Universitatea Zhejiang. Fiecare experiment a fost efectuat de cel puțin trei ori.

Studiu clinic

Am analizat retrospectiv 128 de voluntari (73 de bărbați și 55 de femei) care au primit scanare prin imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) între ianuarie 2014 și decembrie 2016. Voluntarii au fost excluși dacă radiologia și istoricul lor medical au relevat o tumoare, deformare vertebrală sau fractură, tuberculoză, fumat, băut, diabet sau alte boli care afectează lipidele din sânge. Au fost colectate date clinice, incluzând: înălțimea, greutatea, indicele de masă corporală (IMC), colesterolul total din sânge (TC), trigliceridele (TG), lipoproteinele cu densitate mare (HDL), lipoproteinele cu densitate mică (LDL), lipoproteinele cu densitate foarte mică (VLDL) și apolipoproteina A (Apo A). Degenerescența discului a fost clasificată din RMN în funcție de clasele Pfirrmann (Urrutia și colab., 2016) de un radiolog cu experiență și de un chirurg ortoped senior, care erau orbi de alte informații. Valoarea medie a clasei pentru L1-L2, L2-L3, L3-L4, L4-L5 și L5-S1 a fost calculată pentru fiecare voluntar, iar voluntarii au fost apoi repartizați în grupul „degenerescență disc” (grad mediu Pfirrmann ≥ 3,5) sau Grupul „fără degenerare”. În cele din urmă, voluntarii au fost sortați în funcție de citirea trigliceridelor într-un grup „cu conținut ridicat de grăsimi” (TG> 1,7 mmol/L) și un grup „cu conținut scăzut de grăsimi”.

Model de obezitate cu șobolan cu dietă bogată în grăsimi

Douăzeci de șobolani Sprague - Dawley de sex masculin (în vârstă de 10 săptămâni, greutate medie 200 g) au fost adăpostiți în centrul de experimentare a animalelor de la Universitatea Zhejiang, grad SPF, cu suficientă hrană și apă. Două săptămâni mai târziu, 10 șobolani au fost separați aleatoriu într-un subgrup care a primit o dietă bogată în grăsimi (D12451, New Brunswick, NJ, Statele Unite). Această hrană conținea 45% din caloriile sale sub formă de grăsime (4,7 kcal/g), care conținea 24 g% grăsime, 41 g% carbohidrați și 24 g% proteine (Yokono și colab., 2014). Restul de 10 șobolani au primit o dietă normală (Harlan Teklad, Madison, WI, Statele Unite, furaje # 7001, 3,0 kcal/g), care conținea doar 4,25% din caloriile sale sub formă de grăsimi. Greutatea corporală și lungimea corpului șobolanilor au fost înregistrate în fiecare săptămână, precum și nivelurile de glucoză din sânge (FBG), insulină de post (FINS), peptidă C, acid gras neesterificat (NEFA) TC, TG. Această dietă bogată în grăsimi poate fi considerată a avea succes dacă greutatea corporală a șobolanului devine cu 20% mai mare decât cea a unui șobolan mediu din dieta normală (Xu și colab., 2015a). După 12 săptămâni, șobolanii au fost eutanasiați și coloana vertebrală a fost disecată pentru a obține mai multe exemplare corp vertebral-disc-corp vertebral. Mai multe specimene de la fiecare șobolan au fost fixate în paraformaldehidă 4% pentru examen histologic și imunohistochimic, iar celelalte au fost congelate în azot lichid pentru extracția ARN-ului.