elemeket

absztrakt

A protein alfa-szinuklein (SNCA) mutációk társulnak a Parkinson-kórhoz. Nemrégiben beszámoltunk arról, hogy a mutálatlan SNCA-k fokozták a glükózfelvételt a Gab1-PI3 kináz-Akt útvonalon keresztül, és tisztázták annak hatását a glükóz szabályozására. Itt megvizsgáltuk az SNCA kapcsolatát az inzulinrezisztenciával (IR), amely állapot a szövetek glükózfelvételének csökkenésével jellemezhető. Megfigyeléseink tartalmazzák egy populációs vizsgálat megfigyeléseit, valamint egy SNCA-hiányos egérmodellt, amelyet korábban nem jellemeztek az IR szcenárióban. 1152 betegnél azt tapasztaltuk, hogy a szérum SNCA szintje közvetetten korrelál az IR indikátorokkal - testtömeg-index, IR (homeomtatikus modell értékelése IR (HOMA-IR) és immunreaktív inzulin (IRI)) és kisebb mértékben a vérnyomással és az életkorral. amely az SNCA-hiányos egereknél megváltozott a glükóz és az inzulin válasza az étrend által kiváltott IR során. Ezenkívül az euglikémiás bilincsek értékelése során a magas zsírtartalmú étrenddel (HFD) táplált SNCA knock-out egerek súlyos IR-t mutattak a zsírszövetben és a vázizmokban. Ezek az eredmények új betekintést nyújtanak az IR-be és a cukorbetegségbe, és rámutatnak az SNCA-ra, mint további jelöltre.

A metabolikus szindróma az egyik leggyakoribb megállapítás a klinikán, és világszerte betegek millióit érinti, ami világszerte jelentős terhet jelent az egészségügyi rendszerekre 1, 2, 3. Ezt a szindrómát számos kockázati tényező és állapot jelenléte jellemzi, amelyek anyagcserezavarokat okozhatnak, beleértve a magas vérnyomást, a 2-es típusú cukorbetegséget, az elhízást és a diszlipidémiát 4. Ezen állapotok egyike az inzulinrezisztencia (IR), amely 2-es típusú diabetes mellitushoz vezethet. .

Az IR részletes mechanizmusát még nem sikerült tisztázni. A járulékos hipotézisek közé tartozik a palmitát citotoxikus hatása a perifériás szövetekben 5, az NF-κB Toll-4-receptor-függő aktivációja, a glikémiás károsodás 7 és a mitokondriális diszfunkció 8. Azonban az első feltételezett hozzájáruló tényező (palmitát) vonzza a kutatók legnagyobb figyelmét, és új terápiákhoz vezet, mint például a G-protein receptor (GPCR) célzó terápiákhoz (azaz GPR-40 agonistákhoz) 9 .

Az alfa-szinuklein (SNCA) egy neuronokban és vérképző szövetekben gazdag fehérje, és jelen van a szérumban 10, 11, 12, 13, 14, 15. Úgy tűnik, hogy az SNCA az IR mögött álló fenti mechanizmusok egy részében működik. Az SNCA lipidekkel, például palmitáttal lép kölcsönhatásba, mint 16 szabad savmegkötő fehérje (FABP) transzportere, megakadályozza a glioxaláz I expresszióját és a glikációs károsodást a neuron sejtekben 17, és számos extracerebrális funkcióval rendelkezik. Az SNCA a közelmúltban összefüggésbe hozható a glükózszabályozással, valamint a hasnyálmirigy béta sejtjeiben a K-csatornák modulációjával járó negatív inzulinszekrécióval 18. Ez utóbbi azt jelzi, hogy az SNCA szerepet játszhat a hiperinzulinémia csökkentésében, amely olyan körülmények között figyelhető meg, mint az IR. Korábban már leírtuk az SNCA működését a glükóz metabolizmusában in vitro és in vivo a G-fehérjereceptorhoz kapcsolt lipofoszfatidinsav-heterodimer receptoron (LPAR2) keresztül - CD90 19; azonban nem világos, hogy az SNCA hogyan hat az inzulinra. Ez a kérdés volt a vizsgálat tárgya.

Érdekes módon megfigyeltünk egy korábban be nem jelentett SNCA-profilt az IR-rel kapcsolatban mind emberben, mind rágcsálókban.

az eredmény

Szérum SNCA és IR emberekben

Az SNCAKO egereknél a glükóz metabolizmusa károsodott a diéta által kiváltott IR étrend alatt

tudományos

a) Az inzulinrezisztencia (HOMA IR) homeosztatikus modelljének értékelési indexe WT és SNCAKO egerekben 5 hét HFD után. n = 10, mindegyik csoport. * P

Emberben a szérum SNCA szintje és a HOMA-IR vagy IRI szignifikánsan és erősen korrelált. Az alacsony szérum SNCA-szint egyértelműen magasabb szérum HOMA-IR és inzulinszintet mutatott, összhangban az SNCA knock-out egerek glükóz metabolizmusának profiljával. Érdekes módon korreláltak a DBP-vel, a BMI-vel és az életkorral is (enyhe korreláció); ez azt jelezheti, hogy az SNCA kölcsönhatásba lép a metabolikus betegség más kockázati tényezőivel, a HOMA-IR és az IRI mellett emberben. Az SNCA ezen kölcsönhatásai a HOMA-IR-től és az IRI-től eltérő feltételekkel további kutatásokat igényelnek, és kutatócsoportunk jövőbeni kutatásai tárgyát képezik.

Populációs vizsgálatunk korlátai közé tartozik a keresztmetszet kialakítása. A prospektív megközelítés lehetővé teszi számunkra, hogy jobban megértsük az okság és a szérum SNCA közötti kapcsolatot az idő múlásával, valamint a szérum SNCA normális szintjeinek küszöbértékeit. Ezen túlmenően, mivel ebben a tanulmányban csak japán származású betegek vettek részt, megállapításaink nem általánosíthatók más etnikai csoportokra. Metabolikus betegségben vagy 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek további vizsgálatára van szükség a szérum SNCA és a betegség vagy szövődmények súlyossága közötti lehetséges összefüggés értékeléséhez.

Vizsgálatunk erősségei közé tartozik a nagy populáció, a betegek klinikai jellemzőinek széles skálája, a Tanno és Subetsu projektben végzett korábbi párhuzamos klinikai vizsgálatokkal szerzett tapasztalatokkal rendelkező egészségügyi szakemberek, átfogó tervezés (humán és in vivo megközelítések) és megbízható statisztikai elemzés .,

Jelenleg az IR elleni keskeny terápiás arzén nagy kihívást jelent az orvosok számára az IR és/vagy a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának kockázatának csökkentésében, amelyben a szöveti inzulin válasz erősen korlátozott. Mint ilyen, az SNCA új utakat nyújthat az IR és a cukorbetegség új terápiái felé.

Anyagok és metódusok

anyagok

Rekombináns SNCA-t (Atgen, Dél-Korea) és inzulint (Humulin-R100, Lilly, Japán) használtunk. Az anti-BSA-t (albumin) az Upstate Biotechnology-tól (USA) szereztük be; az összes többi antitestet a Cell Signaling (USA) cégtől vásároltuk.

Emberi tanulmány

Az állatokra vonatkozó eljárások

A kísérleteket az Oszakai Orvostudományi Egyetem Orvostudományi Egyetem Állatkísérleti Etikai Bizottsága hagyta jóvá. Minden in vivo kísérletet az Oszakai Egyetem állattartó létesítményeire vonatkozó előírásoknak megfelelően hajtottak végre. A csoportok összehasonlításához azonos testtömegű egereket használtunk. A szérum inzulint (Morinaga, Japán), a glukagont (R&D, USA) és a kortizolt (Cayman Chemical Company, USA) ELISA-val számszerűsítettük.

mód

immunblotta

A mintákat SDS-PAGE-val dolgoztuk fel és PVDF membránokra vittük át. A membránokat ezután 5% sovány tejben blokkoltuk, és a megfelelő antitestekkel inkubáltuk. A kemilumineszcenciát Image Quant LAS4000 mini (GE, USA) segítségével értékeltük.

Intraperitoneális glükóz és inzulin tolerancia teszt (ipGTT és ipITT)

Öt hét HFD 32 expozíció és 8 órás éhgyomor után az egereknek glükózt (2 g/kg) vagy inzulint (0,8 NE/kg) injektáltunk. A vérmintákat 0, 15, 30, 60, 90 és 120 percen belül kivontuk.

Glükóz bilincs

A szívkatéterezést és az egér szoktatását követően az egereket 5-6 órán át éheztettük. Ezután euglikémiás körülmények között a WT és SNCAKO egereket radioaktívan jelzett indikátorok segítségével értékeltük. A vér- és szövetmintákat a fent leírtak szerint végeztük (lásd Kiegészítő anyagok) 33, 34 .

Statisztikai analízis

Az emberi adatokat az IBM SPSS Statistics 19 alkalmazásával elemeztük. A Stat View v5.0-t használtuk mind in vivo, mind in vitro adatokhoz. Az adatokat átlag ± sd-ként adtuk meg. A statisztikai szignifikancia meghatározásához Student's t tesztet és ANOVA-t használtunk.

További részletek

Hogyan lehet idézni ezt a cikket: Rodriguez-Araujo, G. és mtsai. A vér alacsony alfa-szinuklein szintje inzulinrezisztenciával jár. Sci. ismétlés. 5., 12081; doi: 10.1038/srep12081 (2015).

További információ

PDF fájlok

További információ

Hozzászólások

Megjegyzés beküldésével vállalja, hogy betartja Általános Szerződési Feltételeinket és közösségi irányelveinket. Ha ezt sértő cselekedetnek találja, amely nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.