Предмети

Резюме

Вступ

Avians надають унікальну модель, за допомогою якої можна спеціально маніпулювати пулом жирних кислот, що надходять до ембріона, та перевіряти вплив на відкладення жирової тканини після вилуплення (тобто народження). Жовток забезпечує більшу частину жирних кислот тканинами, що розвиваються в ембріоні, і протягом доби-двох після вилуплення, до встановлення годування. Профіль жирних кислот жовтка може бути змінений через джерело харчового жиру, який подається курі 22, 23. Наприклад, комерційні яйця, збагачені EPA та DHA, виробляються шляхом доповнення раціону курки морськими оліями. Ми використовуємо цей взаємозв'язок для перевірки гіпотези, згідно з якою збагачення ембріона EPA та DHA, що постачається у риб'ячому жирі (FO), зменшує відкладення жирової тканини у курчат. Кукурудзяна олія (CO) була використана як еталон, оскільки вона містить порівнянний рівень PUFA (

60%), але головним чином із сімейства n-6. Всім курчатам після вилуплення годували дієту на основі СО, щоб обмежити експериментальну обробку періодом ембріонального розвитку. Ми показуємо, що годування матір'ю ФО значно знижувало ожиріння після вилуплення, не впливаючи на ріст. Наші результати свідчать про те, що жирні кислоти в материнському раціоні сприяють програмуванню розвитку жирової тканини.

Результати

Виробництво яєць та жирнокислотний склад курячої тканини.

Виводимість, вага яєць та маса інкубаційних пташенят використовувались для оцінки впливу дієти на курках на якість яєць, жодне з яких не суттєво відрізнялося між курячими яйцями CO та FO (P> 0,05). Склади жирних кислот фосфоліпідів, що містяться в головному мозку та печінці, були сформовані та якісно порівняні для підтвердження того, що ЕПК та ДГК збагачувались у тканинах курей ФО порівняно із курями СО при вилупленні. Мозок і печінку використовували через їх відносну масу при вилупленні. Рівні збагачення видів фосфатидилхоліну (ПК), що містять ЕПК та ДГК, наведені в таблиці 1. Збільшення в рази (FO/CO) коливалось між

1,2 (18: 0/22: 6 в мозку) та

130,4 (ПК 18: 4)./22: 6 у печінці), збагачення більш ніж у 2 рази для більшості видів. Ці дані підтверджують, що жирнокислотний профіль раціону матері відображався на складі жирних кислот одержуваних пташенят під час вилуплення.

Повний розмір таблиці

Вплив материнського джерела жирних кислот на жирнокислотний склад жирової тканини, що розвивається, визначали кількісно за допомогою GC-FID. Склад жирних кислот загальної ліпідної фракції жирової тканини черевної порожнини аналізували у віці 7 та 14 днів (табл. 2). Рясність тканин у п’яти жирних кислотах (пальмітолеїнова, γ-ліноленова, ейкозенова, ейкозадієнова та докосадієнова) зростала з віком (Р Вік 0,05). Однак відносна вага обох родовищ була значно зменшена у курей ФО проти CO (Стор

знижує

Обсяг і кількість адипоцитів у курей СО та ФО у віці 7 та 14 днів. Репрезентативні пофарбовані зображення H&E черевної жирової тканини CO ( ДО, B ) та FO ( C., D ), що використовується для визначення об'єму адипоцитів на рівні 7 ( ДО, C. ) і 14 ( B, D ) d. Шкала шкали = 40 мкм. Два слайди та три незалежні поля на слайд були підраховані у трьох пташенят у кожній віковій/дієтичній групі. ( І ) Середній об'єм адипоцитів (мкм 3 × 10 4), ± SD; ( F ) середня кількість адипоцитів (X 10 6), ± SD. Основні ефекти дієти, вік та їх взаємодія (дієта х вік) на обсяг і кількість адипоцитів визначали за допомогою ANOVA. Значні F-тести (P

Розподіл частоти площі адипоцитів (мкм 2) курей CO і FO при 7 ( ДО ) і 14 ( B ) г старий. Площі адипоцитів вимірювали за зображеннями, пофарбованими H&E, і розділяли їх на контейнери за розміром. Середні частоти клітин у кожному лотку, ± SD, показані та порівняні за допомогою тесту T. * На відміну від CO, P # відрізняється від CO, P 0,05). Печінка є основним місцем ліпогенезу de novo у птахів (як і у людей) 24 і відіграє важливу роль у відкладанні жиру у бройлерів 25. Дієта не суттєво впливала на експресію CPT1, ACOX1 та FASN у печінці (рис. 3C), що відповідає порівнянному вмісту печінкових тригліцеридів у курей FO та CO (дані не наведені).

16 разів) у жировій тканині FO проти CO, згідно з нашими протеомічними даними. Цей фермент є частиною скоординованої системи деметилази ДНК, яка регулює долю клітини в ембріоні, що розвивається, шляхом епігенетичної модифікації 46. Експресія APOBEC2 в основному пов'язана зі скелетними м'язами, в яких вона пов'язана з диференціацією міобластів, але вона також виражається в жировій тканині у курей. Якщо годування матері з ФО знижує ожиріння завдяки епігенетичним механізмам, які часто є стабільними, це має важливе значення для нових засобів боротьби з ожирінням у дітей (і потенційно у дорослих). Потрібні подальші дослідження, щоб охарактеризувати схеми метилювання та інші епігеномні ознаки годування матері з ФО, щоб дослідити цю можливість.

Таким чином, наші дані демонструють, що споживання матір’ю риб’ячого жиру зменшує відкладення жиру у нащадків. Наше дослідження було обмежене першими двома тижнями життя, і необхідні подальші експерименти, щоб визначити, як довго цей ефект зберігається, коли пташенята дозрівають. Ці результати доповнюють останні дослідження на людях, які пов'язують LCFA PU-n-3 у материнському раціоні зі зменшенням жирової маси у дітей. Отже, вони підкреслюють потенціал послаблення накопичення жиру та потенційний ризик ожиріння у дітей шляхом дієтичного втручання до народження.

Методи

Дієти та худоба

Збір крові та тканин.

Пташенята були евтаназовані задухою CO 2. Два курчата з кожної групи були евтаназовані під час вилуплення для забору печінки та мозку для аналізу ліпідів. Зразки кожної тканини миттєво заморожували та зберігали при -80 ° C. Решта курчат були евтаназовані у віці 7 та 14 днів. Під час евтаназії кров збирали шляхом серцевої венепункції та переносили у пробірки для сепарації сироватки об'ємом 10 мл (Fisher Scientific, Пітсбург, Пенсільванія). Сироватку відокремлювали центрифугуванням і зберігали при -80 ° C до аналізу циркулюючих метаболітів. Черевно-стегнові (підшкірні) відкладення жирової тканини розтинали і зважували як показники ожиріння. Зразки з кожного резервуару та печінки миттєво заморожували у рідкому азоті та зберігали при -80 ° C. Зразки жирової тканини черевної порожнини фіксували протягом 24 годин при 4 ° C у параформальдегіді (4%) для визначення розміру адипоцитів гістологія.

Сироваткові метаболіти

Комерційно доступні набори колориметричних аналізів використовувались для вимірювання рівня глюкози в сироватці крові (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI) та неестерифікованих жирних кислот (NEFA) (Wako Chemicals, Neuss, Німеччина).

Аналіз жирних кислот

Аналіз фосфоліпідів

Розмір адипоцитів

Зразки черевного жиру від трьох птахів за дієту в кожному з двох вікових періодів включали, розділяли та фарбували гематоксиліном та еозином (H&E; два предметних стекла/птах) для визначення розміру адипоцитів, як описано вище. На 53. Були використані три птахи зі значеннями ожиріння, найбільш близькими до середнього ожиріння в межах кожної дієти/вікової групи. Коротко, зображення трьох незалежних полів були зафіксовані на слайді на кожному слайді з 20-кратним збільшенням за допомогою мікроскопа EVOS XL від Advanced Microscopy Group (Fisher Scientific, Пітсбург, Пенсільванія). Для узгодженості одна і та ж людина проводила всі вимірювання. Зображення J (версія 1.48, Національний інститут охорони здоров’я) було використано для визначення площі адипоцитів (мкм 2), використовуючи параметри мікроскопа 2,8 мкм/піксель та використовуючи обмеження, що вимірювання повинні перевищувати 500 мкм два. Розподіл частоти отримували шляхом групування адипоцитів у контейнери залежно від площі та підрахунку частоти клітин у кожному контейнері. Для розрахунку об'єму і числа 68 адипоцитів застосовували стандартний метод .

Аналіз ПЛР у режимі реального часу

Загальну РНК виділяли приблизно з 200 мг жирової тканини черевної порожнини та печінки з п’яти курчат протягом 14 днів у кожній дієтичній групі, використовуючи Invitrogen ™ TRIzol ™ (Invitrogen, Карлсбад, Каліфорнія). Було використано п’ять птахів зі значеннями ожиріння, найбільш близькими до середнього ожиріння в межах кожної дієти. CDNA синтезували з 500 нг загальної РНК у 20 мкл реакцій за допомогою набору синтезу кДНК iScript (Bio-Rad Laboratories, Геркулес, Каліфорнія). Попередньо визначені та перевірені праймери для кількісної ПЛР у режимі реального часу (QPCR) були придбані у Qiagen (Quantitect; Germantown, MD). QPCR проводили в трьох примірниках для кожного зразка, використовуючи iQ SYBR Green Master Master Mix (Bio-Rad Laboratories, Геркулес, Каліфорнія), як описано раніше 53. Рівні експресії зацікавлених генів нормалізувались до експресії сімейства доменів TBC1, член 8 (TBC1D8), що використовується як економка.

Протеоміка

Статистичний аналіз

Статистичний аналіз проводили з використанням SAS (V 9.4). Дані перевіряли на нормальність за допомогою Shapiro-Wilks перед статистичним тестуванням. Вага тіла та жиру, метаболіти сироватки крові, склад жирної кислоти, середній розмір адипоцитів та кількість адипоцитів аналізували за допомогою змішаної моделі ANOVA із зазначенням дієти, віку та їх взаємодії (вік Х дієти). Значущі F-тести (P 74 для нормалізації розподілу даних. Функціональний аналіз диференційовано багатих білків був проведений за допомогою функціональних варіантів анотації та відображення шляхів, знайдених у Базі даних для анотацій, візуалізації та інтегрованого виявлення (DAVID, V 6.8) 75. Усі статистичні тести проводили з використанням P -значень ≤ 0,05 як критерію статистичної значущості.

Наявність даних

Набори даних, створені під час поточного дослідження, доступні у відповідного автора за обґрунтованим запитом

Змініть історію

Висловлення подяки

Ця робота була підтримана за рахунок фінансування BHV від Центру передового досвіду у галузі тваринництва та здоров'я людини, Університет штату Теннессі, коледж ветеринарної медицини, та AgResearch, Інститут сільського господарства Університету Теннессі. Автори висловлюють подяку WM Keck Metabolomics Research Laboratory, Університет штату Айова, за аналіз жирних кислот і дякують д-р Майкл О. Сміт і д-р Джей Вілан за їх вклад у проект.

Електронний додатковий матеріал.

Додаткова інформація та дані

Коментарі

Надсилаючи коментар, ви погоджуєтесь дотримуватись наших Умов та правил спільноти. Якщо ви виявите щось образливе або не відповідає нашим умовам чи інструкціям, позначте це як неприйнятне.