- реферат
- вступ
- Матеріали і методи
- Суб'єкти та втручання
- Тест культури клітин
- Значення сироватки та інсулінорезистентність
- Аналіз даних
- результат
- Значення сироватки та інсулінорезистентність
- Ріст епітеліальних клітин та апоптоз
- обговорення
реферат
Нещодавно існує думка, що гіперінсулінемія може брати участь у розвитку ДГПЗ і що це є аспектом метаболічного синдрому поряд з іншими загальними проблемами зі здоров’ям, включаючи РПЖ. 10, 11 Ми раніше повідомляли, що дієта з низьким вмістом клітковини і щоденні вправи знижують рівень інсуліну в сироватці крові, сповільнюють ріст андроген-залежних клітин LNCaP та PCa, одночасно викликаючи апоптоз клітин LNCaP. 12, 13 Метою цього дослідження було перевірити вплив дієти з низьким вмістом жиру, з високим вмістом клітковини та фізичних вправ на ріст первинних клітин епітелію передміхурової залози в культурі, стимульованій сироваткою крові. Результати показують зменшення росту без зміни апоптозу сироватково-стимульованих клітин епітелію. Ці результати свідчать про те, що спосіб життя може відігравати важливу роль у розвитку та прогресуванні ДГПЗ.
Матеріали і методи
Суб'єкти та втручання
Це дослідження було схвалено Комітетом захисту дослідницьких організацій UCLA, і всі організації підписали форми згоди. Дослідження включало вісім чоловіків із надмірною вагою (61, 5 ± 3, 2 роки), які брали участь у двотижневій програмі проживання в Центрі довголіття Притікіна в Авентюрі, Флорида, та сім чоловіків (59, 1 ± 3, 7 років), які були працівниками в центрі і які довго (1-28 років) ускладнюють дієти з низьким вмістом жиру, з високим вмістом клітковини та регулярний спосіб життя. Жодному з випробовуваних не був діагностований РПЖ, у всіх були показники специфічного для простати антигену .54,5 нг мл −1. Інформація про ДГПЗ та тематичні потоки не була доступною. Під час перебування в центрі 2-тижневі випробовувані отримували готову їжу, яка містила 10-15% калорій з жиру, 15-20% з білків і 65-75% з вуглеводів у вигляді цільних зерен, фрукти та овочі. Харчові волокна становили приблизно 40 г на 1000 ккал на добу. Харчування забезпечувалось за винятком, за винятком тваринного білка, який обмежувався порціями по 3,5 унції, переважно холодною водою або птицею, і вводився 3 дні на тиждень.
Після входу в центр чоловіки пройшли повне медичне обстеження, включаючи багаторівневий стрес-тест на біговій доріжці з використанням модифікованого протоколу Брюса. На підставі тесту чоловіки пройшли тренінг з пульсу і були записані на заняття фізичними вправами, які проводились щодня і складалися з розминки та гнучких занять та 45-60 хвилин ходьби на біговій доріжці.
Випробовуваним брали кров протягом 12 годин натщесерце для проведення стандартних лабораторних досліджень, включаючи ліпіди, глюкозу та інсулін, які аналізували Quest Diagnostics. Ще один зразок крові відбирали в гель для активації згустку, що містить пробірку для поділу сироватки, яку відокремлювали центрифугуванням, і сироватку заморожували на сухому льоду і відправляли до Лос-Анджелеса для дослідження простати.
Тест культури клітин
Первинні епітеліальні клітини передміхурової залози клонетики були придбані у Lonza (Alendale, NJ, США) і вирощені в середовищі для росту PrEGM у 75-сантиметрових колбах при 37 ° C, 5% CO 2. Клітини регулярно пасували при злитті 80% шляхом трипсинізації, і середовище змінювали кожні 2 дні. Для аналізу культури клітин 5 х 103 клітин на лунку висівали в 96-лункові планшети і залишали зв’язуватися протягом 24 годин у середовищі PrEGM. На наступний день середовище видалили і замінили базальним середовищем, що містить 10% фетальної бичачої сироватки (FBS) або 10% сироватки суб'єкта. Кожен зразок сироватки продублювали разом з п’ятьма контролями FBS і поміщали в інкубатор (37 ° C, 5% CO 2) на 48 або 96 годин. Через 48 і 96 годин ріст клітин оцінювали за допомогою аналізу CellTiter 96AQ, MTS (Promega, Madison, WI, USA). Через повільний ріст клітин апоптоз визначали лише через 96 годин росту. Для аналізу апоптозу 10 х 103 клітин на лунку поміщали в 96-лункові планшети у двох екземплярах, і апоптоз визначали методом виявлення клітинної смерті ELISA Plus (Roche Applied Science, Inc., Indianapolis, IN, USA).
Значення сироватки та інсулінорезистентність
Значення ліпідів, глюкози та інсуліну в сироватці крові отримували з медичних карт суб’єктів. Використовуючи значення глюкози натще та інсуліну натще, резистентність до інсуліну визначали, використовуючи модель гомеостазу (HOMA IR, оцінка моделі гомеостазу на резистентність до інсуліну) як (інсулін (мкУ мл -1) × глюкоза (ммоль -1)/22, 5) . Показано, що HOMA IR корелює з чутливістю до інсуліну, як визначено за допомогою тесту на гіперінсулінемічну та евглікемію. Тестостерон у сироватці крові вимірювали лише у зразках до і за 2 тижні методом ІФА від Calbiochem (Spring Valley, CA, USA).
Аналіз даних
Ресурси, стандартні помилки та статистичний аналіз визначали за допомогою програмного забезпечення Prism 3.0. Дані до та 2 тижні тому, отримані від тих самих осіб, аналізували парним t-тестом, тоді як дані попереднього та довгострокового періодів - непарним t-тестом.
результат
Значення сироватки та інсулінорезистентність
У таблиці 1 перераховані значення рівня ліпідів, глюкози та інсуліну в сироватці крові, а також розрахована інсулінорезистентність (HOMA IR). Інсулін у сироватці крові був знижений у зразках через 2 тижні після втручання порівняно із зразками до втручання. Інсулін також був значно нижчим у довготривалих зразках порівняно із зразками до втручання. Через те, що у двотижневій та тривалій групах як сироваткова глюкоза, так і інсулін знижувались, розрахована інсулінорезистентність HOMA IR також була значно нижчою. Дані як за два тижні після втручання, так і за довгостроковий індекс маси тіла були значно нижчими порівняно з даними до лікування. Усі рівні ліпідів були значно знижені у двотижневій групі після втручання. Незважаючи на те, що ліпопротеїни високої щільності (ЛПВЩ) через 2 тижні зменшувались, загальний коефіцієнт холестерину/ЛПВЩ зменшився з 4,18 до 3,68. У тривалій групі загальний ліпопротеїд низької щільності та холестерин ЛПВЩ суттєво не відрізнявся від дані For; проте співвідношення загального холестерину/ЛПВЩ (3, 87) було нижчим, ніж у попередньому. Тестостерон вимірювали лише у зразках до і 2 тижні тому і не змінювався при втручанні.
Стіл в натуральну величину
Ріст епітеліальних клітин та апоптоз
Дослідження росту первинних клітин епітелію проводили через 48 та 96 годин після введення сироватки людини. Через 48 годин ріст був повільнішим у 2-тижневій групі після втручання та довготривалій групі, але різниці не були значними (до 103, 8 ± 3, 2% FBS, 2-тижневі 95, 3 ± 5, 2% FBS, довгострокові 96, 6 ± 8 Однак через 96 годин зростання спостерігалося статистично значуще зниження як у двох тижнів після втручання, так і в довгострокових групах (рис. 1). У двотижневій групі всі 8 суб’єктів продемонстрували зменшення росту клітин епітелію після операції.
Вплив дієти та фізичних вправ на ріст стимульованої сироваткою крові (96 год) клітин епітелію простати. Зростання значно зменшився як у двотижневих, так і в довгострокових зразках.
Повнорозмірне зображення
Апоптоз, що вивчався після 96 годин росту, був дещо вищим у 2-тижневих групах після втручання та в тривалій групі, але відмінності порівняно з попередньою групою не були статистично значущими. Одиницями оптичної щільності апоптозу були 0, 405 ± 0, 073, 0, 488 ± 0, 069 та 0, 553 ± 0, 114 для груп до, 2 тижнів та довготривалі.
обговорення
ДГПЗ зустрічається у більшості літніх чоловіків у США та інших західних суспільствах і часто призводить до проблем із сечовипусканням. Незважаючи на часте виникнення ДГПЗ, причина залишається невідомою.
За даними Untergasser та співавт. 6, лише два фактори чітко пов'язані з ДГПЖ: вік та андрогени. Вік сам по собі не може бути механізмом, і вік чоловіків та андрогенів суттєво зменшується, що ставить під сумнів їхню участь як можливі фактори ризику в етіології ДГПЗ. Результати цього дослідження свідчать про те, що спосіб життя, який є дієтою та фізичними вправами, є важливим фактором, що підтверджує епідеміологічні дані, що свідчать про те, що ДГПЗ пов’язана з споживанням калорій, білків та поліненасичених жирних кислот, а побічно - із споживанням фруктів та овочів., 7, 8, 9
Якщо гіперінсулінемія справді є важливим фактором розвитку ДГПЗ, спосіб життя є важливим фактором, оскільки раніше ми вже заявляли, що дієти з низьким вмістом жиру та високим вмістом клітковини у поєднанні з щоденними фізичними вправами знижують рівень інсуліну в сироватці крові на 30-40% . 13, 20 Слід наголосити на важливості щоденних фізичних вправ, оскільки фізичні вправи мають інсуліноподібний ефект у збільшенні транспорту глюкози та зниженні рівня інсуліну в сироватці крові. У цьому дослідженні лише 2 тижні дієтичного втручання та вправ покращили інсулінорезистентність, зменшили інсулін натще натще на 30% та зменшили ріст культивованих клітин епітелію передміхурової залози на 13% протягом 4 днів зростання. Це зниження зберігалось у групі, що займалася дієтою та фізичними вправами. Вплив інсуліну на тканини передміхурової залози прямий чи опосередкований? Інсулін є добре відомим анаболічним гормоном і може мати прямий вплив або може діяти через кілька непрямих ефектів. У наших дослідженнях з клітинними лініями РПЖ ми виявили, що інсулін мав прямий стимулюючий ефект росту, але інші фактори, пов’язані зі зниженням інсуліну у відповідь на дієту та фізичні вправи, виявилися більш важливими 13, 18, 21
Оскільки тестостерон є визнаним фактором, пов’язаним з ДГПЗ, ми виміряли рівні в сироватці крові та виявили, що вони були низькими, але незмінними у зразках, що проходили протягом 2 тижнів. Однак у чоловіків з гіперінсулінемією вільний тестостерон може бути вищим через придушення вироблення в печінці глобуліну, що зв’язує статеві гормони (SHBG). 22 Зниження інсуліну за допомогою дієти та фізичних вправ підвищує рівень ГСПГ та зменшує рівень вільного тестостерону, хоча загальний рівень тестостерону залишається незмінним. 12, 20 На додаток до придушення вироблення SHBG у печінці, інсулін також збільшує вироблення інсуліноподібного фактора росту I (IGF-I), одночасно пригнічуючи вироблення IGF-зв’язуючого білка-1 (IGFBP-1) для збільшення безкоштовний IGF-I. 23 IGF-I є пептидним фактором росту і, як відомо, відіграє ключову роль у регуляції росту, диференціації та апоптозу клітин. Було показано, що IGF-I стимулює ріст первинних культур епітеліальних та стромальних клітин простати. 25, 26 IGF-I стимулює ріст клітин РНК LNCaP та інгібує апоптоз. Ті самі дієтичні вправи та вправи, що використовувались у цьому дослідженні, знижували рівень IGF-I у сироватці крові та збільшували IGFBP-1; ці зміни зменшували ріст та індукували апоптоз у клітинах LNCaP, стимульованих сироваткою крові. 12, 13
Ще одним сироватковим фактором, який може бути важливим у розвитку ДГПЗ та у відповідь на дієту та фізичні вправи, є естроген. В огляді Томас і Кінен 27 дійшли висновку, що естрогени мають синергетичну дію з андрогенами на ріст епітеліальних і стромальних клітин простати. Раніше ми повідомляли, що дієти та фізичні вправи з низьким вмістом клітковини знижують естрадіол на 50% у чоловіків. 28
На закінчення результати цього дослідження дозволяють припустити, що спосіб життя, дієта та фізичні вправи можуть потенційно вплинути на розвиток або прогресування ДГПЖ за рахунок зменшення росту клітин епітелію простати. Дієти з низьким вмістом жиру та високим вмістом клітковини в поєднанні з щоденними фізичними вправами зменшували ріст стимульованих сироваткою крові клітин епітелію простати, тоді як апоптоз залишався незмінним. Хоча ДГПЗ і РПЖ часто зустрічаються у літніх чоловіків, особливо в західних країнах, вони зазвичай розвиваються в різних областях простати, і основна етіологія досі невідома. 29 Інсулін вважався важливим фактором як ДГПЖ, так і РПЖ, і обидва - іншими аспектами метаболічного синдрому. 10, 11 Майбутні дослідження повинні розглянути наслідки цієї зміни способу життя на симптоматику та прогресування ДГПЗ.