szükséges

  • absztrakt
  • bevezetés
  • Anyagok és metódusok
  • vadállat
  • Aorta merevség
  • Vérnyomás
  • Szérum biomarkerek
  • statisztika
  • az eredmény
  • vita
  • Összeférhetetlenség

absztrakt

Az adipocitokin-leptin az anyagcsere sebességének növelésével és a jóllakottság jelzésével központilag szabályozza a testtömeget, de kiterjedt perifériás hatásokkal is rendelkezik. A leptin receptorok az ér simaizomsejtjeiben expresszálódnak, és szerepet játszanak az érrendszeri tónus fenntartásában. Vizsgáltuk a leptin replikáció vagy a kalória korlátozás érrendszeri hatásait leptinhiányos (ob/ob) és leptin antagonista egerekben vad típusú (WT) egerekben. Az aorta megfelelőségét úgy értékeltük, hogy egy nem invazív Dopplerrel mértük a pulzus hullám sebességét; a vérnyomást bal kamrai katéterezéssel mértük. Megállapítottuk, hogy az ob/ob egereknek sokkal merevebb aortájuk volt, mint a WT egereknek, és hogy az aorta merevség csökkenése nagyobb volt a leptinnel kezelt ob/ob egerekben a kalória-korlátozáshoz képest, a hasonló súlyvesztés ellenére. Érdekes módon a WT egerek leptin antagonistával történő kezelése súlyváltozás nélkül növeli az aorta merevségét. Ezért arra a következtetésre jutunk, hogy a leptin a testtömegtől független normális aorta-megfelelés fenntartásához szükséges.

Intenzív vita folyt a központi vs. a leptin perifériás szerepei. Ennek az adipokinnek a szérumszintje arányos a zsírtömeggel, a hipotalamuszon keresztül elnyomja a jóllakottságot, és az energiafelhasználás modulálásával növeli az általános anyagcserét. 1 A megnövekedett keringő leptin az érrendszer meszesedésével, 2 a megnövekedett vérnyomással 3 és az érrendszeri megfelelés csökkenésével jár; A 4. ábrán azonban ezek a hatások inkább a leptin rezisztenciának tulajdoníthatók, mint a felesleges leptin önmagában. 5.

Ezzel szemben a leptin receptor által közvetített jótékony hatást gyakorol az érrendszeri tónusra és a növekedésre. A leptin receptorok mind a hosszú (Ob-Rb), mind a rövid (Ob-Ra) izoformái magasan expresszálódnak az endothel 6 és a vaszkuláris simaizom sejtekben, 7 a leptin stimuláció növeli a nitrogén-oxid termelést. Az angiogenezist hiperleptinémiával6 gyorsítják fel, és ob/ob egereken végzett ex vivo kísérletek során nyilvánvalóvá válnak az endotheliális funkciók javulása. 8 Az intakt leptin szignalizációnak a testtömegre gyakorolt ​​elsődleges hatásán túlmutató potenciális vaszkuláris haszna alapján megvizsgáltuk az aorta-megfelelést és a vérnyomást sovány és elhízott egereknél, abbahagyva a leptin-szignalizációt.

Anyagok és metódusok

Öt csoportot vizsgáltunk (n = 5–9/csoport) 7–9 hónapos ob/ob és C57BL/6 (WT) egerekből (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME, USA): kontroll (foszfáttal pufferolt) sóoldatos infúziós oldat) ob/ob (OB), ob/ob leptinnel (0,3 mg/kg/nap; Amgen, Thousand Oaks, Kalifornia, USA, OB-LT) és ob/ob (ob-OB) kalóriákra korlátozva (OB-CR), mindegyiket 4 hétig kezeltük, és kontroll (foszfáttal pufferolt sóoldat infúzió) WT és WT kezelést leptin antagonistával (leptin hármas mutáns L39A/D40A/F41A, 0,3 mg/kg/nap; Protein Laboratories, Rehovot, Izrael; WT -LA) 2 hétig kezelték. A gyógyszereket ozmotikus szivattyúkkal (Alzet, Cupertino, Kalifornia, USA) szállítottuk a fent leírtak szerint. 8 OB-CR kalóriát korlátoztak az OB-LT-szerű fogyás eléréséhez. 8 Az állatok második csoportját (10-12 hetesek, n ​​= 5/csoport) 4 hétig kezeltük a szérum vérnyomás és a biomarkerek mérésére.

Aorta merevség

Az aorta merevségét pulzushullám-sebesség (PWV) alkalmazásával értékeltük pulzáló Doppler-spektrum analizátorral (Indus Instruments, Houston, TX, USA). Az állatokat izoflurán (1-2%) alkalmazásával altattuk, és a hátukra helyeztük egy szabályozott hőmérsékletű lemezre (THM100, Indus Instruments). Az elektrokardiogram által kiváltott 20 MHz-es szonda (Indus Instruments) segítségével aorta áramlását rögzítettük a leszálló és a hasi aorta helyeken 4 cm-re egymástól. A PWV-t úgy határoztuk meg, hogy a mérési pontok elválasztási távolságát elosztottuk a távolság megtételéhez szükséges idővel, az elektrokardiogram R-csúcsaitól mérve. 9.

Vérnyomás

A vérnyomást bal kamrai katéterezéssel mértük, az előzőekben leírtak szerint. Az izoflurán szedációja után az egereket uretán (800 mg/kg), etomidát (5 mg/kg) és morfin (2 mg/kg) intraperitoneális injekciójával érzéstelenítettük és mechanikusan szellőztettük. A mellüreget kitettük, és nyomáskatétert (SPR-719, Millar Instruments; Houston, TX, USA) illesztettünk a bal kamra csúcsába, és retrográd módon haladtunk a felmenő aortába.

Szérum biomarkerek

Az állatokat 12 órán át éheztettük, mire a vért szívpunkcióval vettük fel. A szérumot úgy választották el, hogy a mintákat 12 percig, 15 percig centrifugálták. Alikvotot küldtek Millipore-ba (St Charles, MO, USA) az inzulin mérésére. A glükózt glükométerrel mértük. Az összes koleszterin- és trigliceridszintet a gyártó utasításai szerint mértük (Wako Diagnostics, Richmond, VA, USA).

statisztika

Az adatokat átlag ± se értékben fejezzük ki. A csoportokat kétfarkú párosítatlan t-teszt vagy egyirányú varianciaanalízissel hasonlítottuk össze Bonferroni post hoc analízissel, ahol ez megfelelő volt. P

a ) Vaszkuláris merevség változásai impulzus hullámsebesség (PWV) alapján. A leptin replikáció ob/ob egerekben (OB-LT) lényegesen jobban csökkentette a PWV-t, mint a kalória-korlátozás (OB-CR). A leptin antagonizmus (WT-LA) jelentősen megnövelte a PWV-t a vad típusban (WT). b ) Az OB-LT és az OB-CR testtömege hasonló szintre csökkent. A testtömeg nem különbözött a WT és a WT-LA között. c ) Az invazív artériás vérnyomás és a diasztolés nyomás minden csoportban hasonló volt. Az OB-LT és OB-CR egerekben a szisztolés vérnyomás enyhén csökkent. d - g ) Az éhomi szérum glükóz-változások ( d ), inzulin ( e ), trigliceridek ( f ) és a koleszterin ( g ).

Teljes méretű kép

Nem volt különbség az átlagos artériás vérnyomásban mind az öt csoport között (1c. Ábra), bár az ob/ob szisztolés vérnyomása kissé magasabb és változatlan diasztolés vérnyomása volt a WT-hez képest. A leptin replikációja és a kalória-korlátozás normalizálta a szisztolés nyomást ob/ob-ben. Így a vérnyomás változásai nem veszik figyelembe az érmerevség megfigyelt változásait.

Mivel a leptinről ismert, hogy szabályozza a glükóz és a lipid anyagcserét, megvizsgáltuk a szérum metabolikus markereit, hogy meghatározzuk azok relatív hatását az érrendszeri megfelelésre. A glükózszint WT szintre csökkent az OB-LT és az OB-CR esetében, de emelkedett a WT-LA esetében (1d. Ábra). Az OB-CR inzulinszintje nem változott az OB-hez képest, de a leptin infúzió során szinte WT értékekre csökkent (1e. Ábra). Az összes triglicerid (1f. Ábra) és a koleszterin (1g. Ábra) csökkent az OB-LT és az OB-CR esetében az ob/ob-hoz képest, és a koleszterinszint emelkedett a WT-LA-ban.

vita

Ez a tanulmány tisztázza a leptin szerepét az érrendszeri megfelelés fenntartásában. Megállapítottuk, hogy a leptin jelátvitelének megzavarása, akár veleszületett leptinhiány, akár farmakológiai antagonizmus következtében, a testtömegtől függetlenül az érrendszeri megfelelés gyengüléséhez vezet. A hiperglikémia, a hiperinsulinémia és a hiperlipidémia fokozott érmerevséggel jár, és ob/ob egerekben találhatók meg. A leptin kezelés mindezeket javította, míg a WT-ben a leptin antagonizmus növelte a szérum glükóz-, koleszterin- és trigliceridszintjét a WT-ben. A perzisztens 11 inzulinrezisztenciáról beszámoltak az OB-CR-ben, eredményeinknek megfelelően. Lehetséges, hogy a leptin védő hatása az érrendszeri megfelelésre az inzulin és a koleszterinhez kapcsolódó hatások kombinációjának köszönhető; azonban más lehetséges mechanizmusok közé tartozik az ektopiás ektopiás lipidek csökkentése és a perifériás szövetek inzulinérzékenységének javítása. További vizsgálatok szükségesek a leptin szerepéről az endotheliális funkció és a nitrogén-oxid biohasznosulásának modulálásában az érvédelem mechanizmusának tisztázása érdekében.