A fogyás hatása az inzulinérzékenységre és az intramuszkuláris hosszú láncú zsírsav-acil-CoA-kre kórosan elhízott alanyokban

Absztrakt

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Tervezés és tárgyak.

Kórosan elhízott (BMI> 40 kg/m 2 és/vagy legalább 100 font az ideális testtömeg fölött) alanyokat (10 nő, 2 férfi; 1 fekete, 11 fehér) vizsgálták az elektív gyomor bypass műtét előtt és egy évvel azután, hogy súlyt indukáljanak veszteség (12). Az alanyok leíró adatait az 1. táblázat mutatja be. Korábban jellemeztük a gyomormûtétre adott válaszokat morbid elhízott egyéneknél; a 12 hónapos műtét utáni időt úgy választottuk meg, hogy a testtömeg stabilizálódjon és jelentősen depressziós maradjon a műtét előtti állapothoz képest; drámai javulás tapasztalható az inzulin működésében is (12). Az egyik alany cukorbeteg volt (2. típus); az összes többi normális éhomi glükózkoncentrációval rendelkezett.

Az alanyok 12 órás böjt után ~ 800 óra múlva jelentettek be a laboratóriumba. A vizsgálat előtti 3 napban az alanyokat arra utasították, hogy legalább 250 g szénhidrátot fogyasszanak naponta. A testtömeget és a testalkatot a laboratóriumba való belépéskor mértük. A vastus lateralisból éhomi állapotban izomintát nyertünk a tűbiopszia technikájával. Ezután minimális modellt (15) hajtottak végre az inzulinérzékenységi index (SI) kiszámításához. Azonos eljárásokat hajtottak végre, amikor az alanyok kórosan elhízottak (műtét előtt) és fogyás után (1 évvel a műtét után). Az East Carolina Egyetem Intézményi Felülvizsgálati Testülete jóváhagyta az összes eljárást, és minden kísérleti eljárás elvégzése előtt tájékozott beleegyezést kaptak.

Inzulinhatás.

Folyadékkromatográfia tandem tömegspektrometria.

A vastus lateralis tűbiopsziáját helyi érzéstelenítésben, éhomi állapotban, közvetlenül a minimális modell előtt készítettük el. A látható zsírt és/vagy kötőszövetet eltávolítottuk a mintából (50–100 mg) és folyékony nitrogénben lefagyasztottuk a későbbi elemzésekhez. Az LCACoA-kat a biopsziás mintából szilárd fázisú extrakcióval extraháltuk, és C 17 CoA-t adtunk belső standardként, amint azt korábban leírtuk (17, 18). A tömegspektrometria/tömegspektrometriás elemzéshez a TurboIonspray ionizációs forrással összekapcsolt API 3000 (Perkin-Elmer Sciex) tandem tömegspektrométert használtuk (18). A zsíros acil-CoA-kat negatív elektrospray módban ionizáltuk, és az [M-2H] 2−/[M-H-80] átmeneti párokat több reakciómonitorozási módban figyeltük meg. A kétszeres töltésű ionokat és a megfelelő termékionokat (prekurzor-mínusz foszfátcsoport) választottuk átmeneti párnak a többszörös reakció monitorozásához a mennyiségi meghatározáshoz (18). Az összes LCACoA-tartalmat a mért LCACoA-fajok összegeként számoltuk ki.

Statisztika.

Az adatokat átlag ± SE-ként adjuk meg. Ismételt intézkedések Az ANOVA-t alkalmazták a műtét előtti és utáni adatok összehasonlítására. A Pearson-termék korrelációs együtthatóit használtuk annak meghatározására, hogy fennállnak-e kapcsolatok a kiválasztott változók között. A statisztikai szignifikanciát P2-nél jelöltük (szignifikánsan (P −1 · (μU/kg −1); 2. ábra). Egy női alany esetében nem számoltunk SI-t, mert a teljes minimális modelleljárás alatt nem sikerült vénás hozzáférést elérni; SI-adatok tehát 11 alanyra vonatkoznak. Az inzulinhatás ezen indexeinek javulása statisztikailag szignifikáns maradt, amikor a cukorbeteg alanyokat kizárták; ennek az alanynak az adatait tehát minden statisztikai elemzésbe bevonták.

Izom LCACoA tartalom.

Az LCACoA-koncentrációk adatait a 3. ábra mutatja be. 1 egyednél nem sikerült elegendő anyagot előállítani; az adatok 11 alanyra vonatkoznak (9 nő, 2 férfi). Nem volt bizonyíték a nemek közötti különbségekre az inzulinhatás, a testösszetétel és a teljes és az egyes LCACoA fajok változásai között, súlycsökkentő beavatkozással. Minden adat tehát nemtől függetlenül kerül bemutatásra. Jelentős (P eredmények) voltak. A Palmityl CoA szintetizálható ceramiddá (1) és/vagy működhet más, inzulinrezisztenciát kiváltó mechanizmusokon keresztül (22). Ezek a megállapítások hangsúlyozzák, hogy a telítettség állapota és a lánc hossza fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni az LCACoA-k szerepének vizsgálata során az inzulin működésének szabályozásában a vázizomzatban.

Bár a citoszolos trigliceridkoncentráció hasznos izomzsír-indexként szolgálhat, az intramuszkuláris trigliceridkoncentráció pontos meghatározása technikailag nehéz, mivel az egyes izomsejtek közé tarkított zsírszövetből származó szennyeződés lehetséges (4,11,32). A különböző lánchosszúságú és telítettségű LCACoA-k koncentrációja gyakorlatilag nem mutatható ki a zsírszövetben; az LCACoA mérését tehát az intramuszkuláris lipidtartalom megbízható mutatójaként javasolták (11). Az izom lipidtartalmát tükröző LCACoA alátámasztására a magas zsírtartalmú táplálkozás növelte az LCACoA koncentrációt a rágcsáló vázizomzatában (11,33). Ezenkívül a májban és az izomban a lipoprotein lipáz szövetspecifikus túlzott expressziója fokozta a zsíracil CoA lerakódását ezekben a szövetekben, ami szövetspecifikus inzulinrezisztenciával társult (3). Az LCACoA csökkenése, amelyet a jelenlegi vizsgálat jelentett a súlycsökkenéssel, azt is jelzi, hogy elhízott egyéneknél ezzel a beavatkozással jelentősen csökkent az összes intramyocelluláris lipidtartalom.

Összefoglalva, az intramyocelluláris LCACoA-k növekedése szerepet játszik a vázizom inzulinrezisztenciájának patogenezisében. Jelen tanulmányban az izompalmiit CoA (−35%), a sztearát CoA (−17%) és a linoleaát CoA (−30%) szignifikánsan csökkent az elhízott alanyok testsúlycsökkenésével. Ezzel szemben az izom-palmitoleate CoA és az oleate CoA nem változott szignifikánsan. Az a tendencia volt megfigyelhető, hogy a palmityl-acil CoA nagyobb mértékű csökkenése a fokozott inzulinhatással és a fogyással jár. Ezek a megállapítások azt sugallják, hogy az intramuszkuláris LCACoA-tartalom csökkenése felelős lehet legalábbis az elhízott egyének súlyvesztése során megfigyelt fokozott inzulinhatásért.