Țesut adipos nou - rezistență mediată la obezitatea viscerală indusă de dietă în 11β-hidroxisteroid

Abstract

Expunerea cronică la niveluri ridicate de glucocorticoizi (sindromul Cushing) cauzează obezitate viscerală și anomalii metabolice asociate ale rezistenței la insulină, diabet de tip 2, dislipidemie și hipertensiune. Anomalii metabolice similare apar în obezitatea idiopatică umană și în sindromul metabolic; cu toate acestea, acest lucru apare de obicei fără exces de cortizol plasmatic (1,2).

În schimb, șoarecii cu o perturbare țintită a genei 11β-HSD-1 (șoareci 11β-HSD-1 -/-) prezintă o toleranță crescută la glucoză, răspunsuri gluconeogene atenuate (15) și un profil îmbunătățit de lipide și lipoproteine (16). Aceste efecte au fost atribuite anterior unor funcții metabolice induse de glucocorticoizi în ficat, în ciuda nivelurilor plasmatice modest crescute de corticosteron la șoarecii 11β-HSD-1 -/- (15,16), sugerând că activitatea 11β-HSD-1 este într-adevăr un amplificator crucial al acțiunii glucocorticoide intracelulare în ficat in vivo. Inhibarea farmacologică a 11β-HSD-1 in vivo îmbunătățește, de asemenea, glicemia și crește sensibilitatea la insulină hepatică (17-20). Cu toate acestea, astfel de studii au utilizat medicamente nespecifice, cum ar fi carbenoxolonă, care nu realizează inhibarea adipoză a 11β-HSD-1 (19) sau studii specifice ale inhibitorilor 11β-HSD-1 (20) care s-au adresat doar funcției hepatice. Prin urmare, contribuția potențială pe care o face inhibarea țesutului adipos 11β-HSD-1 la un fenotip metabolic îmbunătățit in vivo rămâne necunoscută. Pentru a aborda această problemă, am examinat distribuția și funcția adipoză la șoarecii nulizigoti 11β-HSD-1 atât pe fundalul original al tulpinii intrinsec rezistente la obezitate (MF-1), cât și pe cei nou încrucișați pe C57BL/6J susceptibil la obezitate/diabet încordare.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Toate studiile au fost efectuate în Marea Britanie. Linii directoare ale biroului intern pentru proceduri științifice la animalele de laborator. Șoarecii masculi MF1-11β-HSD-1 -/- și controalele lor de tip sălbatic, potrivite în funcție de vârstă, crescute așa cum s-a descris anterior (15), au fost adăpostite în condiții standard pe un ciclu de lumină: întuneric de 12/12 ore la 7: 00 PM). Transgenul țintit 11β-HSD-1 a fost rederivat pe tulpina C57BL/6J prin transfer embrionar și apoi încrucișat cu șoareci C57BL/6J timp de 10 generații înainte de studiile actuale. Șoarecilor adulți, cu vârsta potrivită, masculin, de tip sălbatic și 11β-HSD-1 -/- (n = 6-10) li s-a administrat un control (11% calorii sub formă de grăsime, Research Diets D12328; Research Diets, New Brunswick, NJ ) sau dietă bogată în grăsimi (58% calorii sub formă de grăsimi, Research Diets D12331) timp de 18 săptămâni, o dietă optimizată anterior pentru creșterea în greutate și rezistența la insulină (21). A fost utilizată și o dietă alternativă diabetogenă (22) care produce colesterol LDL crescut (greutate/greutate: proteine 20%, carbohidrați 36,4%, grăsimi [untură] 36,4%). Șoarecii au fost adăpostiți individual pentru ultima săptămână a experimentului. Șoarecii au fost uciși în jurul orei 8:00, în decurs de 1 minut de la deranjarea fiecărei cuști.

Test intraperitoneal de toleranță la glucoză/insulină.

După 18 săptămâni pe o dietă martoră sau bogată în grăsimi, șoarecii transgenici și de tip sălbatic au fost postiti peste noapte și apoi injectați intraperitoneal cu 2 mg/gd-glucoză (soluție stoc 25% în soluție salină) sau 1 unitate/kg corp greutate Humulin S ( Lilly, Basingstoke, Hampshire, Marea Britanie). Probele de sânge au fost prelevate prin venezecție a cozii în EDTA-micro tuburi (Sarstedt, Leicester, Marea Britanie) la 0 min (înainte de injectare și în decurs de 1 min de la deranjarea cuștii) și la intervale de 15, 30, 60 și 120 de minute după încărcarea de glucoză sau bolusul de insulină. Glucoza a fost măsurată cu testul Sigma HK (Sigma, Poole, Marea Britanie). Pentru testele de toleranță la insulină, animalele au fost postite timp de 6 ore.

Parametrii plasmatici și serici.

Lipidele serice au fost măsurate așa cum s-a descris anterior (16). Distribuția colesterolului și a trigliceridelor între lipoproteine a fost determinată prin fracționarea cromatografiei lichide cu proteine rapide (16). Leptina a fost măsurată prin test imunosorbent legat de enzime (Crystalchem, Downers Grove, IL). Acizii grași liberi au fost măsurați cu un set de acizi grași neesterificați Waco (Alpha Laboratories, Hampshire, Marea Britanie). Corticosteronul a fost măsurat în plasmă cu o radioimunologie internă (15). Nivelurile de corticosteron intra-adipos au fost determinate prin radioimunotest (ICN Diagnostics, Orangeburg, NY) așa cum este descris (7).

Extracția și analiza ARN.

Țesuturile au fost înghețate rapid în azot lichid și omogenizate în Trizol (Life Technologies, Paisley, Marea Britanie). ARN-ul total a fost șters în conformitate cu procedura standard de Northern blot și expresia genică analizată așa cum este descris (16). Exemplele de secvențe au fost după cum urmează: proteina de decuplare (UCP) -2, (înainte) 5'-GCATTGCAGGTCTCATCA C, (înapoi) 5'-CTTGGTGTAGAACTGTTTGAC; proliferator de peroxizom - receptor activat (PPAR) γ, (înainte) 5'-GAGTGTGACGACAAGATTTG, (înapoi) 5'-ATAGTGGAAGCCTGATGC; factor de necroză tumorală (TNF) -α, (înainte) 5'-TGCCTATGTCTCAGCCTC, (înapoi) 5'-ACTCCTCCCAGGTATATG; resistin, (for-ward) 5′-TGTGGGACAGGAGCTAATAC, (înapoi) 5′-AGACATCTCTGGAGCTACAG; leptină, (înainte) 5'-CCAAAACCCTCATCAAGACC, (înapoi) 5'-GTCCAACTGTTGAAGAATGTCCC; și adiponectină, (înainte) 5'-GGATGCTACTGTTGCAAG, (înapoi) 5'-CATGTACACCGTGATGTG.