Предмети

Резюме

Вступ

Метаболічний синдром є одним із найпоширеніших результатів у клініці і вражає мільйони пацієнтів у всьому світі, що призводить до значного навантаження на системи охорони здоров’я у всьому світі 1, 2, 3. Цей синдром характеризується наявністю декількох факторів ризику та станів, які можуть спричинити початок метаболічних порушень, таких як гіпертонія, цукровий діабет 2 типу, ожиріння та дисліпідемії. Одним із таких станів є інсулінорезистентність (ІР), яка може призвести до цукрового діабету 2 типу .

Детальний механізм ІЧ ще не з’ясований. Гіпотетичні фактори, що сприяють, включають цитотоксичні ефекти пальмітату в периферичних тканинах 5, активацію NF-kB, подібну до рецепторів, що залежать від плати 6, пошкодження глікації 7 та дисфункцію мітохондрій 8. Однак перший гіпотетичний фактор, що сприяє (пальмітат), привернув найбільшу увагу дослідників, що призвело до нових видів терапії, таких як цільові терапії, пов'язані з G-білками (GPCR) (тобто агоністи). GPR-40) 9 .

Альфа-синуклеїн (SNCA) - це білок, що експресується в нейронах і кровотворних тканинах і присутній у сироватці крові 10, 11, 12, 13, 14, 15. Цікаво, що, як видається, SNCA працює над деякими із згаданих механізмів, що лежать в основі ІР. SNCA взаємодіє з ліпідами, такими як пальмітат, як транспортер 16, подібний до вільного кислотозв'язуючого білка (FABP), запобігає експресії гліоксалази I та пошкодженню глікації в клітинах нейрона 17 та має численні позамозкові функції. SNCA нещодавно був пов'язаний з регуляцією глюкози, а також негативною секрецією інсуліну за допомогою модуляції K-каналу в бета-клітинах підшлункової залози 18. Останнє вказує на те, що SNCA може відігравати роль у зменшенні гіперінсулінемії, що спостерігається в таких станах, як ІЧ. Ми також раніше повідомляли про роль SNCA у метаболізмі глюкози in vitro та in vivo через гетеродимерний рецептор для ліпо-фосфатидного рецептора, пов'язаного з G-білком (LPAR2) - CD90 19; Однак незрозуміло, як SNCA впливає на інсулін. Це питання було предметом нашого дослідження.

Цікаво, що ми спостерігали раніше не повідомлений профіль SNCA, пов’язаний з ІР, як у людей, так і у гризунів.

Результати

SNCA та ІЧ-сироватка у людини

Миші SNCAKO виявляють порушення метаболізму глюкози під час ІР, спричиненого дієтою

низький

(до) Індекс оцінки гомеостатичної моделі на інсулінорезистентність (HOMA IR) у мишей WT та SNCAKO через 5 тижнів HFD. n = 10, кожна група. * P

У людини рівні сироватки SNCA та HOMA-IR або IRI були суттєво і суттєво корельовані. Низький рівень SNCA в сироватці чітко продемонстрував більш високий рівень HOMA-IR та інсуліну в сироватці крові, що узгоджується з профілем метаболізму глюкози у мишей-нокаутів SNCA. Цікаво, що BPD, ІМТ та вік також корелювали (помірне співвідношення); це може свідчити про те, що SNCA взаємодіє з іншими факторами ризику метаболічних захворювань поряд із HOMA-IR та IRI у людей. Ці взаємодії SNCA з іншими умовами, крім HOMA-IR та IRI, вимагають подальших досліджень і будуть предметом подальших досліджень нашої дослідницької групи.

Обмеження нашого популяційного дослідження включають його дизайн поперечного перерізу. Перспективний підхід дасть нам краще розуміння взаємозв’язку між причинно-наслідковими зв’язками та SNCA у сироватці крові з часом, а також граничні точки для нормальних рівнів SNCA у сироватці крові. Крім того, оскільки в цьому дослідженні брали участь лише пацієнти японського походження, наші результати не можна узагальнити до інших етнічних груп. Інше дослідження необхідне пацієнтам із метаболічним захворюванням або діабетом 2 типу, щоб оцінити можливі зв'язки між SNCA в сироватці крові та тяжкістю або ускладненнями захворювання.

Сильні сторони нашого дослідження включають велику популяцію, широкий спектр клінічних характеристик пацієнтів, медичний персонал з великим досвідом у попередніх паралельних клінічних випробуваннях у проекті Танно та Субецу, комплексну конструкцію (підходи людини та in vivo) та твердий аналіз статистика. .

В даний час вузький терапевтичний арсенал проти ІР є основною проблемою для клініцистів у спробах зменшити ризик розвитку ІР та/або діабету 2 типу, при яких реакція інсуліну в тканинах суворо обмежена. Таким чином, SNCA може забезпечити нові шляхи для нових методів лікування ІР та діабету.

Матеріали і методи

Матеріали

Ми використовуємо рекомбінантний SNCA (Atgen, Південна Корея) та інсулін (Humulin-R100, Lilly, Японія). Анти-BSA (альбумін) був придбаний у компанії Upstate Biotechnology (США); всі інші антитіла були придбані у Cell Signaling (США).

Людське дослідження

Процедури на тваринах

Експерименти були схвалені Етичним комітетом для експериментів на тваринах Медичної школи університету Осаки. Всі експерименти in vivo проводились згідно з правилами Університету Осаки щодо тваринництва. Ми використовуємо мишей однакової маси тіла для групових порівнянь. Кількісний інсулін (Morinaga, Японія), глюкагон (R&D, США) та кортизол (Cayman Chemical Company, США) визначали за допомогою ІФА.

Методи

Імуноблот

Зразки обробляли SDS-PAGE і переносили на мембрани PVDF. Потім мембрани блокувались у 5% знежиреному молоці та інкубували з відповідними антитілами. Ми оцінили хемілюмінесценцію за допомогою Mini Image4000 LAS (GE, США).

Внутрішньочеревинний тест на толерантність до глюкози та інсуліну (ipGTT та ipITT)

Після 5 тижнів впливу HFD 32 і після 8 годин голодування мишам вводили глюкозу (2 г/кг) або інсулін (0,8 МО/кг). Зразки крові брали через 0, 15, 30, 60, 90 і 120 хв.

Глюкозний затискач

Після серцевої катетеризації та звикання мишей миші голодували протягом 5 - 6 год. Потім, в еуглікемічних умовах, мишей WT та SNCAKO оцінювали за допомогою маркерів радіомаркування. Забір крові та тканин проводили, як повідомлялося раніше (див. Додаткові матеріали) 33, 34 .

Статистичний аналіз

Дані про людей аналізували за допомогою IBM SPSS Statistics 19. Ми використовували Stat View v5.0 для даних in vivo та in vitro. Ми представляємо дані як середні значення ± sd. Для статистичної значущості ми використовували тест t Стьюдента та ANOVA.

Додаткова інформація

Як цитувати цю статтю: Родрігес-Араухо, Г. та ін. Низький рівень альфа-синуклеїну в крові пов'язаний з резистентністю до інсуліну. Науковий співробітник. 5, 12081; doi: 10.1038/srep12081 (2015).

Додаткова інформація

Файли PDF

Додаткова інформація

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.