Предмети

Резюме

Передумови:

Концентрація донорного метил-S-аденозилметионіну (SAM) у плазмі лінійно пов'язана з індексом маси тіла (ІМТ) та масою жиру. Оскільки SAM є високоенергетичною сполукою і датчиком стану клітинних поживних речовин, ми висунули гіпотезу про те, що SAM зростатиме при перегодовуванні.

Методи:

Сорок нормальних чоловіків та жінок із надмірною вагою отримували наддув на 1250 ккал на день протягом 28 днів.

Результати:

Сироватка SAM зросла з 106 до 130 нмоль/л (Р = 0,006). У стратифікованому аналізі лише у тих, у кого приріст ваги перевищував медіану (високі показники ваги; середній приріст ваги 3,9 ± 0,3 кг), спостерігалося збільшення SAM (+ 42%, Р = 0,001), тоді як у тих, хто набирав вагу (приріст ваги) 1,5 ± 0,2) кг) ні (взаємодія Р = 0,018). Перегодовування не змінило концентрації попередника SAM, метіоніну та продуктів, S-аденозил-гомоцистеїну та гомоцистеїну в сироватці крові. Співвідношення SAM/SAH (S-аденозилгомоцистеїн) не змінилось у загальній популяції, але збільшилось у гейнерах із високою вагою (+ 52%, Р = 0,006, взаємодія Р = 0,005). Зміна САМ позитивно корелювала зі зміною ваги (r = 0,33, Р = 0,041) та маси жиру (r = 0,44, Р = 0,009), але не зі зміною прийому всередину білків або метіоніну в плазмі, глюкози, інсулін або ліпопротеїди низької щільності (холестерин ЛПНЩ.

Завершення:

Перегодовування збільшувало сироватковий ЗРК пропорційно отриманій жировій масі. Підвищений рівень SAM може допомогти стабілізувати рівень метіоніну та позначає реакцію SAM на стан поживних речовин у людини. Роль SAMe в енергетичному обміні людини заслуговує на подальшу увагу.

Вступ

S-аденозилметионін (SAM) - це високоенергетична сполука, яка синтезується з незамінної сірчаної амінокислоти метіоніну. 1 SAM-залежні реакції метилювання включають метилювання ДНК, посттрансляційні модифікації білка та синтез гормонів, креатину та фосфатидилхоліну. 1 Фосфатидилхолін - основний фосфоліпідний компонент ліпопротеїдів, що експортується печінкою. S-аденозилгомоцистеїн (SAH), а згодом і гомоцистеїн, є продуктами SAM-залежного метилювання. Оскільки висока концентрація SAH інгібує метилтрансферази, співвідношення SAM/SAH вважається показником потенціалу метилювання клітин. 1 Підвищений рівень SAH у плазмі крові пов’язаний із меншим співвідношенням SAM/SAH у плазмі крові та гіпометилюванням ДНК лімфоцитів у людини. два

Позитивні асоціації SAM та SAH у плазмі з індексом маси тіла (ІМТ) були вперше висвітлені у 2009 році та згодом підтверджені. 3, 4 У 610 людей похилого віку ми виявили, що SAM плазми сильно пов'язаний з масою жиру та співвідношенням загального жиру/жиру в стовбурі. 5 Суб'єкти у верхньому квартилі SAM мали в середньому на 6 кг більшу масу жиру після багаторазових коригувань, тоді як метіонін у плазмі крові та SAH не були незалежно пов'язані з масою жиру. Ми також спостерігали, що SAM корелював з масою жиру лише у пацієнтів із надмірною вагою, але не з нормальною вагою. 5 Це свідчило про те, що асоціація SAMe із ожирінням пов’язана з наявністю надлишку поживних речовин.

Синтез SAM за допомогою метіонін-аденозилтрансферази (МАТ) є енергоємною реакцією, при якій три високоенергетичні зв'язки АТФ гідролізуються. 1 Активація МАТ вимагає присутності метіоніну та АТФ. 6 In vitro глюкоза підвищує активність MAT і концентрацію SAM, 7 припускаючи, що синтез SAM збільшується із великою кількістю поживних речовин. Однак поперечні дослідження, що пов'язують SAMe з ожирінням, не можуть з'ясувати, чи підвищує SAMe схильність, супроводжує або слідує розвитку ожиріння. Щоб перевірити динаміку цих взаємозв’язків, ми дослідили вплив короткочасного перегодовування у людей на сироватку SAMe та пов’язані з нею метаболіти.

Предмети та методи

Учасники

Сорок здорових сидячих некурящих дорослих (20/20 чоловіків/жінок) вивчали за протоколом перегодовування, як детально описано вище. 8, 9 Протокол був схвалений Комітетом з досліджень та етики людини лікарні Сент-Вінсент, Сідней. Усі волонтери дали письмову свою поінформовану згоду. Дослідження зареєстровано в ClinicalTrials.gov NCT00562393.

Нагнітання

Учасники отримували наддув протягом 28 днів по 1250 ккал на день, перевищуючи базові потреби в енергії. Склад поживних речовин на вихідному рівні становив 30% жиру, 15% білка та 55% вуглеводів, а під час перегодовування - 45% жиру, 15% білка та 40% вуглеводів. На початковому етапі (D0) і на 28-й день (D28) були отримані зразки крові натще і вимірювали жирову масу, нежирну масу та центральний жир живота з використанням подвійної енергії рентгенівської абсорбціометрії (Lunar DPX-Lunar Radiation, Madison, WI, США)).

Сироватці давали згорнутися при кімнатній температурі протягом 15 хвилин, перш ніж центрифугувати при 4 ° C, аликвотизувати і швидко заморожувати в рідкому азоті, перед тим як зберігати при -80 ° З до аналізу. Метіонін сироватки, SAM, SAH та загальний гомоцистеїн вимірювали за допомогою рідинної хроматографії в тандемній мас-спектрометрії, використовуючи модифікацію раніше описаного методу. 10 Метод був модифікований з урахуванням SAM та SAH, використовуючи бінарний насос Prominence LC-20ADXR (Shimadzu, Кіото, Японія), з'єднаний з потрійним квадропольним гібридним мас-спектрометром QTRAP 5500 (AB Sciex, Framingham, MA, USA). Аналіти розчиняли на оболонці Kinetex Core Shell C18 (30 × 4,6 мм, 2,6 мкм; Phenomenex, Торранс, Каліфорнія, США). Кількісна оцінка базувалася на порівнянні зі стандартними кривими, скоригованими на наявність внутрішніх стандартів, позначених ізотопами. Коефіцієнти варіації для метіоніну, загального гомоцистеїну, SAM та SAH становили від 3 до 8%.

Сироваткову глюкозу натощак аналізували за допомогою електроду глюкозооксидази (YSI Life Sciences, Yellow Springs, OH, USA), а інсулін вимірювали радіоімуноаналізом (Linco Research, St Charles, MO, USA).

статистичний аналіз

Дані представлені як середнє значення ± сем. Повторний дисперсійний аналіз мір використовували для порівняння значень D0 та D28 у загальній популяції та для оцінки взаємодій для збільшення ваги. Гейнери з високою вагою визначались як такі, що набирали вагу вище медіани. Часткові кореляції, скориговані з урахуванням віку та статі, використовувались для оцінки асоціацій змін САМ із змінами параметрів, що цікавили. Для аналізу використовували статистику PASW для Mac (20,0; SPSS Inc., Чикаго, Іллінойс, США).

Результати

Характеристики населення

Як повідомлялося, учасниками були 20 чоловіків та 20 жінок, середній вік 36,7 ± 1,9 року та середній приріст ваги 2,8 кг при D28. У таблиці 1 наведено характеристики, обрані в D0 та D28 у загальній популяції та окремо у тих, хто має високий та низький приріст ваги. Гейнери високої та низької ваги мали середній приріст ваги 3,9 ± 0,3 та 1,5 ± 0,2 кг відповідно (Р 0,32). Однак у людей, що отримують велику вагу, було більше споживання енергії на початку (P = 0,029) та споживання жиру (P = 0,019).

Повний розмір таблиці

Через 28 днів переїдання в раціоні жир, білки та загальне споживання енергії значно зросли у загальній популяції (P

s-аденозилметіонін

Параметри сироватки натще у загальній досліджуваній популяції ( до, c, і, g, i; N = 40) і окремо у людей, які заробляють мало (N, 20) або більше (N = 20) ( b, d, F, h, j ) на початковому рівні (день 0) і після 28 днів перегодовування (день 28). HSA, S-аденозил гомоцистеїн; SAM, S-аденозил-метіонін; tHcy, загальний гомоцистеїн. ** P  0,006 проти D0. Взаємодія Р позначається повторними показниками дисперсії за часом (день 0 проти дня 28) на групу (низька чи висока вага).

Повнорозмірне зображення

Корелати дельти ЗРК

Зміна вмісту SAM у сироватці крові позитивно корелювала із зміною маси жиру (r = 0,44, P = 0,009) та маси тіла (r = 0,33, P = 0,041) після корекції за віком та статтю. Не було виявлено жодних асоціацій змін у сироватці SAMe із зміною нежирної маси, споживання білка (г на день), метіоніну в сироватці крові, ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ), холестерину, глюкози, інсуліну або HOMA-IR (P 0,41 для всіх). ) .

Обговорення

SAM плазма корелює з ІМТ та масою жиру у людини. 3, 4, 5 Можливі пояснення включають наступне: (1) SAM динамічно змінюється із змінами в енергетичному балансі або накопиченні жиру, а отже, виступає маркером стану поживних речовин, поряд з іншими високоенергетичними сполуками; 11 (2) SAM відображає генетичний або епігенетичний підпис, який пов’язаний із фенотипами ожиріння; або (3) індуковане поживними речовинами збільшення концентрації інсуліну та глюкози посилює синтез SAM, як це спостерігається in vitro. 7 Наше відкриття про те, що ЗСМ збільшується після короткочасного переїдання залежно від збільшення ваги, незалежно від інсуліну та глюкози, підтверджує перше пояснення.

Високе споживання метіоніну та білків тваринного походження, багатих метіоніном, пов’язане з ожирінням, 16, 17, тоді як метіонін у плазмі не пов’язаний з ІМТ або масою жиру. 5 Висновок про те, що метіонін у сироватці крові не змінюється внаслідок перегодовування, свідчить про те, що концентрації метіоніну жорстко регулюються із збільшенням споживання шляхом перетворення на SAMe. На підтвердження цього плазма SAM збільшується в кілька разів із навантаженням метіоніну. 18 Обмеженням нашого дослідження є те, що дані про фолієву кислоту та вітамін В12, необхідні для реметилювання гомоцистеїну до метіоніну, не були доступними, хоча вітаміни групи В не були основними детермінантами SAMe у плазмі крові. 4

Наші дані піднімають питання, чи має динамічна реакція SAMe на статус поживних речовин у людини епігенетичні наслідки. У дослідженні на людях лікування вітаміном В, що підвищувало SAM у плазмі крові, не впливало на загальне метилювання ДНК. 24 Однак співвідношення SAM/SAH у сироватці крові, яке також збільшилось у цьому дослідженні, було пов'язане із загальним метилюванням ДНК у людей. 2 Докази асоціацій глобального метилювання ДНК із ожирінням суперечливі, оскільки дослідження повідомляють про позитивні, негативні або не асоціації (оглянуто у Van Dijk et al. 25). Однак зміни в структурі метилювання конкретних генів були виявлені у людей із ожирінням, 25 і їх можна відновити втратою ваги. 26 Крім того, короткочасне переїдання у людей було пов’язане із генералізованими генно-специфічними змінами метилювання скелетних м’язів. 27 Чи є зміни SAM, що спостерігаються в цьому дослідженні, пов’язані зі специфічними моделями метилювання генів, що спостерігаються при переїданні та ожирінні, є цікавим питанням для подальших досліджень.

Таким чином, сироватка SAM зростала при короткочасному перегодовуванні пропорційно отриманій жировій масі. Ця знахідка розширює раніше повідомлені поперечні зв’язки SAM із ІМТ та жировою масою, 3, 4, 5 і додатково документує взаємодію амінокислотного шляху сірки з енергетичним обміном. Метіонін у сироватці крові залишався незмінним, незважаючи на збільшення споживання білка, що припускає, що перехід на SAMe може стабілізувати рівень метіоніну при високому споживанні. Чи мають зміни SAM, пов’язані з переїданням, епігенетичні наслідки, особливо в генах, характер метилювання яких пов’язаний з ІМТ, 25, 27, 28 - цікаве питання для подальшого вивчення.