реферат
Охарактеризуйте та порівняйте три інбредні штами, схильні до ожиріння, AKR/J, DBA/2J та C57BL/6J, до трьох контрольних штамів, C3H/HeJ, BALB/cByJ та C57L/J, відібраних на основі їх звичайних харчових звичок та середнього значення вага. прибуток від висококалорійних дієт.
Методи та процедури:
Ці шість штамів досліджували у віці 5 тижнів, маючи при цьому нормальну масу тіла, і підтримували їх протягом 1 дня або 3 тижнів на різних парадигмах годування за допомогою дієти з макроелементами. Вимірювали споживання макроелементів, масу тіла та приріст жиру в організмі, циркулюючі гормони та метаболіти та пептид гіпоталамусу, галанін.
результати:
Три контрольні штами вибрали збалансовану дієту з 50% вуглеводів та 15-25% жиру, коли їм пропонували макроелементи, і мали аналогічний нормальний діапазон оцінки для вимірювання маси тіла, ожиріння, гормонів, інсуліну та лептину. і метаболіти, глюкоза та тригліцериди. Порівняно з цією базою контролю, штами, схильні до ожиріння, із однаковим загальним споживанням калорій для контролю обрали дієту зі значно вищим вмістом жиру (30-40%) та меншою кількістю вуглеводів (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). встановлено, що деякі штами, включаючи AKR/J, DBA/2J та C57BL/6J, чутливі до ефектів стимулювання ожиріння з високим вмістом жиру/калорій, дієти та інші штами, особливо SWR/J та A/J, стійкі до ожиріння і відносно не реагували на ці дієти. Третя група мишей не мала жодних відмінних характеристик, які десь знаходились між схильним та стійким штамами.
На сьогоднішній день дослідження, як правило, порівнювали лише два штами, схильні до ожиріння, стійкі до ожиріння, і досліджували ці штами у віці, коли вони вже відрізняються по масі тіла. Було встановлено, що штам AKR/J, схильний до ожиріння, найчастіше порівняно із штамом SWR/J, має сильніші переваги до дієтичних жирів, більшу масу тіла та жирові депо, більш високий рівень інсуліну при дієті з високим вмістом жиру та вищий інсулін . - стимульований транспорт глюкози в жировій тканині. Миші 2, 8, 9, 10 C57BL/6J, схильні до ожиріння, як правило, порівняно із стійким до ожиріння штамом A/J, також демонструють подібний ендокринний фенотип і, крім того, демонструють підвищену схильність до діабету, 11, 12, 13 разом із зниженим ліполізом, індукованою β-адренергічною активністю на дієті з високим вмістом жиру 14 та зниженою експресією розщеплених білків-1 та -2 в коричневій жировій тканині Про штам DBA/2J відомо мало. Пряме порівняння штамів, схильних до ожиріння, показує, що миші C57BL/6J дещо відрізняються від мишей AKR/J за нижчим рівнем інсуліну та лептину та більшою гіперглікемією на дієті з високим вмістом жиру. 15
Матеріали і методи
предметів
Шість інбредних штамів мишей самців, C3H/HeJ, BALB/cByJ, C57L/J, C57BL/6J, DBA/2J, AKR/J, були придбані у віці 4 тижнів у лабораторії Джексона (Бар-Харбор, штат Мексика, США). ). Усі миші були розміщені індивідуально у клітинах з оргскла, що містять шару о-качанів, у повністю акредитованому пристрої AAALAC (22 ° C, вимкнення світла при 1500 ° C протягом 12 годин) відповідно до затверджених установами протоколів, як зазначено у Посібнику з використання та догляду NIH . тварини. І їжа, і вода були доступні за бажанням. Усі миші витримувались на одноденній фермі гризунів протягом 1 тижня до початку експерименту, переходили на їх певний раціон протягом 1 дня або 3 тижнів, а потім жертвували. На початку експерименту ці 5-тижневі штами гризунів у гризунів були подібними за масою тіла (18-21 г).
дієта
Експериментальні процедури
Було проведено три експерименти з різними парадигмами годівлі, кожен експеримент досліджував шість штамів мишей, які мали n = 7-8 мишей/штам. В експерименті 1 мишам було запропоновано дві дієти - з високим вмістом жиру та вуглеводів. В експерименті 2 було запропоновано три дієти з жирною дієтою, що містить сало або кукурудзяну олію, а експеримент 3 тестував мишей на одній дієті з високим вмістом жиру з 50% жиру. Вимірювання споживання їжі, розливу та маси тіла проводили 3 рази на тиждень протягом експерименту. Вимірювання харчових переваг розраховували як% конкретних калорій макроелементів відносно загальної кількості споживаних калорій. Усі миші були забиті в кінці світлового періоду (за 1-2 години до настання темного світла) шляхом швидкої декапітації. Їх односторонні жирові відкладення з трьох областей (пахової, заочеревинної та епідидимальної), а також брижової жирової прокладки розсікали та зважували, а вагу жирових подушечок реєстрували як суму чотирьох окремих жирових подушечок. В експериментах 2 і 3 проводили збір стовбурової крові для вимірювання гормонів і метаболітів, а мозок швидко видаляли і готували до визначення паравентрикулярного ядра (PVN).
Вимірювання гормонів та метаболітів
Сироватку аналізували на вміст гормонів, лептину та інсуліну за допомогою тестів RIA від Linco Research Inc. (MO, США). Метаболіти, глюкозу та тригліцериди (TG) вимірювали за допомогою зчитувача мікропланшетів E-Max з використанням набору реагентів для глюкозного тригера або аналізу TG (Sigma, Сент-Луїс, Міссурі, США).
Розтин мозку
Відразу після жертви мозок помістили в мишачу матрицю вентральною поверхнею догори і зробили два коронкові зрізи 0,5 мм із середньою оптичною хіазмою як передньою межею. Зрізи поміщали на предметне скло і за допомогою атласу мозку 19 миші PVN (брегма -0,58-0,94 мм) швидко мікроскопічно розрізали під мікроскопом, використовуючи форнікс і третю камеру як орієнтири. Це серцевину вирізали у вигляді перевернутого рівнобедреного трикутника, 0,5 мм двосторонній до камери та між структурами форнікса, як описано. Ці розсічення негайно заморожували у рідкому азоті та зберігали при -80 ° C до обробки.
радіоімуноаналіз
Мікророзсічені зразки ПВН вигнали у 2,0 М оцтової кислоти та виміряли галаноподібну імунореактивність, як описано в 17, використовуючи поліклональну антисироватку, утворену у кроликів на синтетичному щурячому галаніні та міченому галантаніном 125 щурів (лабораторії півострова). Зразки відновлювали в пробному буфері, і первинне антитіло розводили в буфері, що містив нормальну кролячу сироватку (кінцева концентрація 1: 75000 та 0,5%). Для встановлення додавали буфери, антитіла, зразки або стандарти синтетичного щурячого галаніну та інкубували протягом 72 годин при 4 ° С. Потім додавали мічений радіоактивний галанін і інкубацію продовжували протягом 24 годин. Поділ фаз було досягнуто додаванням козячого -глобуліну проти кролика. Цей тест має чутливість 4 пг, ED50 55 пг та коефіцієнти варіації внутрішньо- та міжтестових варіацій 7 та 18%.
Кількісна ПЛР в режимі реального часу
Аналіз даних
Споживання калорій усереднювалось протягом 3-тижневого періоду тестування, а дані подавали у кілокалоріях/24 години. Вимірювання маси тіла та ваги жирової прокладки реєстрували в останній день експерименту. Усі значення виражаються як середнє значення ± sem. За допомогою стандартного статистичного пакету (SPSS) дані аналізували за допомогою одностороннього ANOVA, і якщо вони були статистично значущими при P 
Ендокринні заходи для трьох контролів (C3H/HeJ, BALB/cByJ, C57L/J) та трьох штамів, схильних до ожиріння (C57BL/6J, DBA/2J, AKR/J) (n = 8/штам), підтримувались протягом 3 тижнів при 3-дієтна парадигма макроелементів вуглеводів, білків та жиру (експеримент 2). Значення представляють середнє значення для групи ± sem Одностороння ANOVA виявила значні відмінності у штамі (P
Шість інбредних штамів (n = 8/штам) характеризувались рівнями пептиду галаніну в PVN за 3-дієтичною парадигмою годування (експеримент 2). Значення представляють середнє значення для групи ± sem Три штами, схильні до ожиріння (C57BL/6J, DBA/2J, AKR/J), мали значно вищий рівень галаніну порівняно з контрольними штамами (C3H/HeJ, BALB/cByJ, C57L/J ) (F (5, 42) = 7, 88, P
Ще одна різниця у ступені їхньої реакції порівняно з контролем була також виявлена у мишей C57BL/6J порівняно з іншими штамами, схильними до ожиріння. У кожному з цих трьох експериментів значення ваги жирових прокладок C57BL/6J були постійно нижчими, ніж для штамів AKR/J та DBA/2J. Це підтверджує і поширює попередні дослідження, порівнюючи штам C57BL/6J з DBA/2J в одному звіті 6 або в AKR/J в іншому. 3 Оцінки споживання жиру C57BL/6J та переваги жиру (32–34%) також були постійно нижчими порівняно з іншими штамами, схильними до ожиріння (36–42%), як і кореляція між споживанням жиру та ожирінням. Крім того, інша характеристика C57BL/6J була виявлена при вимірюванні споживання білка та переваг (40%), які були значно вищими порівняно з усіма іншими штамами (20-30%). Таким чином, нинішні результати показують, як штам C57BL/6J, хоч і явно схильний до ожиріння з перевагою жиру перед вуглеводами, відрізняється від штамів AKR/J та DBA/2J своїм поведінковим профілем, а отже, можливо, і механізмами. ожиріння.
У літературі існує обмежена інформація про гіпоталамічні пептиди та їх роль у контролі корму та маси тіла у інбредних мишей, схильних до ожиріння. Існуючі дослідження, як правило, вимірювали NPY або передньозадній білок у ядрі дуги та вивчали вплив дієти з високим вмістом жиру порівняно з дієтою з низьким вмістом жиру на експресію цих пептидів. Отримані результати були неоднозначними. Тоді як деякі дослідження описують супресивний ефект у мишей C57BL/6J у конкретних експериментальних парадигмах, 26, 27, 28, 29, інші виявляють цей ефект лише у мишей, стійких до ожиріння, але не у штаму C57BL/6J, 30, 31, тоді як протилежний ефект, стимульована дієтою стимуляція NPY з високим вмістом жиру, описана у мишей DBA/2J. 6 Існує лише одне дослідження, яке насправді здійснило пряме порівняння між цими різними штамами в їх пептидах гіпоталамусу. У цьому звіті штам AKR/J, схильний до ожиріння, порівняно з контрольними мишами C57L/J, мав суттєво підвищену експресію стимулюючих годування пептидів орексину в перифорнічному бічному гіпоталамусі. 7 Особливо слід зазначити, що це збільшення експресії орексину пов'язане з підвищеними рівнями TG, які, як відомо, сприяють експресії орексинів. 7, 20
висновки
Результати цього дослідження показали стабільні вихідні показники для контрольних штамів C3H/HeJ, BALB/cByJ та C57L/J. Порівняно з цим вихідним рівнем вони також надають докази фенотипу у схильних до ожиріння штамів AKR/J та DBA/2J, що характеризуються підвищеним споживанням жиру, рівнем TG та галаніну PVN та дещо іншим профілем у штаму C57BL/6J на що вказує підвищений рівень споживання білка та гіперглікемія. Ці фенотипи виявляються в молодому віці, десь до 8-тижневого віку. Вони також виникають за відсутності гіперфагії та в деяких випадках до значних змін маси тіла. Це свідчить про те, що механізми, що відображаються цими відмінностями, можуть мати причинну роль у диференційованому накопиченні жиру в організмі, що проявляється цими штамами. Подальші дослідження цих виведених мишей щодо контрольних груп навіть у молодшому віці можуть бути корисними для виявлення тонких порушень, які є критичними для їх диференціальної схильності до ожиріння. Такі дослідження повинні включати вимірювання інших пептидних систем, крім галаніну, які можуть сприяти підвищеній схильності до ожиріння.
Дякую
Ми вдячні пані Ользі Каратаєв, Кейт Сепіашвілі та Патрісії Памі за допомогу у підготовці цього рукопису. Це дослідження було підтримано грантом USPHS, MH43422.