A hasnyálmirigy-lipáz szabályozása diétás közepes láncú trigliceridekkel az elválasztott patkányban

Absztrakt

A hasnyálmirigy lipázt (PL) és a hozzá kapcsolódó fehérjét 1 (PLRP1) az étkezési zsír mennyisége látszólagos transzkripciós mechanizmus révén szabályozza. A PL és a PLRP1 zsírtípus szerinti szabályozása (a lánc hossza és a telítettség mértéke) kevésbé érthető. A tanulmány célja annak meghatározása volt, hogy a közepes láncú trigliceridek szabályozzák-e a PL-t és a PLRP1-et. 7 napig az elválasztott (21 d) öreg Sprague Dawley hím patkányokat alacsony (az energia 11% -a), közepes (az energia 40% -a) vagy magas (az energia 67% -a) trioktanát/tridekanoát (MCT) étrendjével etették. vagy sáfrányos (csak alacsony zsírtartalmú) olajok. Az étrendi fogyasztás csökkent az étrendi MCT növekedésével, és az MCT diéták fogyasztása alacsonyabb volt, mint az alacsony sáfrányos (kontroll) étrendé. A végső testtömeg hasonló volt az alacsony vagy közepes MCT vagy kontroll étrendet fogyasztó patkányoknál, de szignifikánsan csökkent (17%) azoknál, akik a magas MCT diétát táplálták. A PL aktivitás szignifikánsan emelkedett, 53–60% (o

A hasnyálmirigy normálisan 3-10-szeres lipázfelesleget termel és választ ki; ezért megkérdőjelezték a PL szabályozásának fiziológiai jelentőségét. A PL étrendi szabályozása azonban közvetíti a kolecisztokinin (CCK) válaszát az étkezési zsírra, növelve a triacil-glicerid emésztés hatékonyságát a proximális vékonybélben (12). A zsírsavak fokozott felszabadulása a proximális bélben növeli a CCK reakciókészségét, és „feed forward” hatást vált ki, amely koordinálja az étrendi trigliceridek emésztését (12). Hasonlóképpen, azok az emberek, akik zsíros ételt fogyasztanak az orlisztáttal (lipáz inhibitor), felgyorsították a gyomor kiürülését, és csökkentették a lipáz, a tripszin és a bilirubin CCK felszabadulását és kibocsátását (13). Így a PL fontos szerepet játszik a gyomor ürítésének szabályozásában, valamint a hasnyálmirigy és az epe szekréciójának szabályozásában az emberek zsírfelvétele után.

Az étrendben lévő zsír mennyisége szabályozza a PL és PLRP 1 kifejezés (3, 14–16). Ha magas zsírtartalmú étrendet vezetnek be a patkányoknak, a PL fehérje szintézise és tartalma és PLRP 1 mRNS szint 24 órán belül növekszik (36%, 20%, illetve 412%) (14). 5 nap múlva PL tartalom és szintézis és PLRP 1 mRNS-szint eléri az egyensúlyi állapot maximális szintjét (191%, 217%, illetve 650%) (14). A rendelet PLRP Az étkezési zsír mennyisége 1 transzkripciós, amint azt a megnövekedett nukleáris transzkriptum futási teszt mutatja (15). A PL mRNS szintjének (16) és a szintetikus sebességének (14) párhuzamos változásai arra utalnak, hogy a PL szabályozása pre-transzlációs és valószínűleg transzkripciós. Az ilyen átírási szabályozást azonban még nem kell véglegesen dokumentálni.

A lánc hosszának, különösen a 8–10 szénlánc tartományának, a PL szabályozásra gyakorolt hatása továbbra is ellentmondásos. Az MCT-t néhány koraszülött és újszülött tápszerben használják gyorsabb emésztésük és felszívódásuk miatt (20–22). Az MCT-t zsírforrásként a feldolgozott élelmiszerekben és a táplálkozási terápiában is használják olyan betegségek esetén, mint a hasnyálmirigy-elégtelenség, a felszívódási zavar, a parenterális táplálás és a fogyás (20–22). Azok a mechanizmusok, amelyek révén az MCT szabályozza a PL és PLRP 1 ismeretlen. A vizsgálat célja a PL mRNS és tartalom különböző mennyiségű táplálkozási MCT-vel történő szabályozásának vizsgálata volt elválasztó patkányokban.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Kísérleti protokoll.

Hasnyálmirigy enzim elemzés.

A hasnyálmirigy-fragmenseket kilenc térfogatnyi PBS-ben (PBS; 0,15 M NaCl, 5 Mm PO4, pH 7,4) homogenizáltuk Polytron homogenizátorral (Brinkmann Instruments, Westbury, NY, USA). A homogenátumokat 14 000-nél centrifugáltuk g 4 ° C-on 30 percig. A felülúszót eltávolítottuk és szójabab tripszin inhibitort adtunk hozzá (végkoncentráció 0,01%). A felülúszó lipáz aktivitását titrimetriás módszerrel (19) 20 mM NaOH-val határozzuk meg, semlegesített triolein felesleges nyers kolipáz feleslegben alkalmazott gumiarábikum-stabilizált emulziójával. A lipázaktivitást egységekben fejezzük ki (felszabaduló mikro-molok FA)/milligramm fehérje. A felülúszó fehérjetartalmát Lowry módszerével határoztuk meg et al. (24), szarvasmarha-albumint használva standardként.

β-hidroxi-butirát plazmaszintje.

A β-hidroxi-butirát szintjét a Sigma Chemical 310-A kit (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) segítségével mértük (25).

RNS extrakciós és hibridizációs vizsgálatok.

Az RNS-t Chomczynski és Sacchi (26) leírása szerint izoláltuk. Ez az eljárás egyszeri kivonás savas guanidinium-tiocianát-fenol-kloroform keverékkel. A frissen izolált hasnyálmirigy-fragmenseket azonnal Polytron homogenizátorral (titánszonda) homogenizáltuk 2 × 20 másodpercig jéghideg 4 M guanidinium-tiocianátban, 26 mM nátrium-citrátban (pH 7), 0,5% szarkozilban és 0,7% 2-merkaptoetanolban. Az RNS-t egymás után 0,2 M nátrium-acetát (pH 4) és fenol, kloroform-izoamil-alkohol (49: 1) elegyével extraháljuk. Az RNS-t izopropanollal kicsapjuk, 75% -os etanollal kicsapjuk és steril dietil-pirokarbonáttal (DEPC) kezelt vízben oldjuk. Az RNS mennyiségét UV-abszorpcióval számoltuk 260 nm-en. Az RNS integritását 0,8% -os agaróz gélelektroforézissel ellenőriztük intakt 18S és 28S riboszomális RNS jelenlétére.

Adatelemzés.

Az összes adatot átlag ± SE-ként kifejezve egyirányú ANOVA-val és a legkevésbé szignifikáns különbséggel (LSD) elemeztük (31). Az eredményeket szignifikánsan eltérőnek ítélték meg, ha o

EREDMÉNYEK

Élelmiszer-fogyasztás és testtömeg.

Az élelmiszer-fogyasztás alacsonyabb volt (o 2. táblázat Az MCT hatása az élelmiszer- és teljes zsírfogyasztásra, valamint a végső testtömegre

PL tevékenység.

A PL aktivitás (U/mg fehérje) szignifikánsan megemelkedett (o 1.ábra

mRNS szintek.

A PL mRNS szintje összehasonlítható volt LF-sáfrányos vagy LF-, MF- és HF-MCT-diétával táplált patkányokban (2. ábra). PLRP 1 mRNS-szint is összehasonlítható volt LF-sáfrányos vagy LF-, MF- és HF-MCT-diétával táplált patkányok között (2. ábra). A PLRP1 mRNS szintje alacsonyabb volt, mint a PL mRNS szintje, amint arról korábban beszámoltunk (2), mivel a patkányban a PL és a hozzá kapcsolódó fehérjék anti-koordináta fejlődési mintázata miatt. A PLRP-1 és a PLRP-2 mRNS-szintje alacsony az elválasztás és a felnőttkor alatt, míg a PL-expresszió magas elválasztáskor és felnőttkorban (2). A PLRP2 mRNS szintje nem volt kimutatható az LF-sáfrányos vagy az LF-, MF- és HF-MCT-vel táplált patkányok összes RNS-mintájában (az adatokat nem közöltük).

(A) PL mRNS/28S RNS arány. (B) PLRP 1 mRNS/28S arány. Az elválasztott Sprague Dawley patkányokat 7 napos táplálkozás céljából LF- (az energia 11% -a), az MF- (az energia 40% -a) vagy a HF-MCT (az energia 67% -a) vagy az alacsony zsírtartalmú pórsáfrányos (kontroll) táplálékkal etették. Az eredményeket átlag ± SE (n = Csoportonként 5). Nem volt szignifikáns különbség a csoportok között, sem a PL mRNS, sem a PLRP 1 mRNS.

β-hidroxi-butirát plazmaszintje.

A β-hidroxi-butirát plazmakoncentrációja (mg/dL) szignifikánsan magasabb volt (85%, o 3. ábra

VITA

Ebben a tanulmányban a HF-MCT étrendet fogyasztó patkányoknál lényegesen alacsonyabb táplálékfogyasztást és végső testsúlyt írunk le, összehasonlítva az LF- vagy MF-MCT- és LF-sáfránytáplálékot fogyasztókkal. Sabb et al. (19) a zsírtartalmú étrendet fogyasztó patkányok zsírtartalmától függetlenül ugyanazt a csökkenő élelmiszer-fogyasztási tendenciát találta. Ezt az alacsony testtömeg-tendenciát (napi 100 Kcal-bevitelre eső súlygyarapodás grammjában kifejezve) magas MCT-vel figyelték meg a koraszülött csecsemőknél, akik az étrendben a zsír 40% -át tartalmazó tápszert táplálták, MCT-ként, akiknél nagyobb volt a súlygyarapodás, mint az etetetteknek az étrendben lévő zsír 80% -át tartalmazó formula MCT-ként (32). Az étrendben az MCT emelkedett szintje javasolt a testösszetétel megváltoztatására, ami több sovány szövetet és kevesebb zsírt eredményez. A magas MCT-vel táplált patkányok epididymális zsírpárnái kisebbek, mint a hosszú láncú triacil-gliceridekkel táplált patkányok epididymális zsírpárnái. Bár a mechanizmus nem ismert, a magasabb oxidációnak és a termogenezis fokozásának tulajdonítják (22, 33). A HF-MCT csoport alacsonyabb ételfogyasztása ellenére a napi összes fogyasztott zsír növekedett ebben a csoportban (2,7 g/d) az LF-MCT és a kontroll csoporthoz képest (0,6 g/d; lásd a 2. táblázatot).

A magas MCT-szint PL-re gyakorolt hatásának hiányáról mások beszámoltak. Saraux et al. (18) megállapította, hogy az MCT nem növelte ugyanolyan mértékben a PL-tartalmat, mint a többi zsír, bár az étrendben csak egy magas MCT-szintet használtak (45 tömeg%). Ezenkívül a PL-aktivitás vizsgálatukban 67,3 U/mg fehérje volt, ami nagyon hasonlít ahhoz a szinthez, amelyet tanulmányunk során magas étkezési zsírszintnél (31,6 tömeg%) találtunk az MCT-ben (57,7 U/mg fehérje). Deschodt-Lanckman et al. (17) felnőtteknél hasonló „gyenge indukciót” mutatott felnőtt patkányokban az étrendben a tricapricus olaj 50 tömeg% -ának megfelelő mennyiségben, de a PL-aktivitás elérte azt az értéket, amelyet magas MCT-étrendben tapasztaltunk (50 U/mg fehérje). Sabb et al. (19) kimutatta, hogy a megnövekedett étkezési zsír lineáris módon nem befolyásolja a PL aktivitást; inkább a PL aktivitásválasz lép fel az étkezési zsír küszöbértéke felett, és csökken a maximális szint felett (67% kukoricaolaj esetében). Ez a PL aktivitás csökkenése alacsonyabb küszöbértéknél jelentkezik, amikor az MCT-t zsírforrásként használják az étrendben, a jelen tanulmányban leírtak szerint.

Az a mechanizmus, amellyel az MCT szabályozza a PL-t, transzlációs vagy poszttranszlációs, úgy tűnik, mint PL és PLRP 1 mRNS szint nem párhuzamos a PL aktivitás változásával. Korábbi tanulmányunk (16) arra utal, hogy az étkezési zsír telítettségének mértéke transzlációs vagy poszttranszlációs úton szabályozza a PL-t, mivel a hosszú láncú telített és többszörösen telítetlen trigliceridek nem párhuzamos változásokat indukáltak a PL mRNS szintjében és aktivitásában. Jelen tanulmány eredményei arra is utalnak, hogy az MCT mennyisége transzlációs vagy poszttranszlációs úton is szabályozza a PL-t az aktivitás és az mRNS szint nem párhuzamos változásai miatt. További vizsgálatokra van szükség az MCT hatásának vizsgálatához a PL szintézisére, szekréciójára és lebontására.

Néhány tanulmány hangsúlyozza az MCT alkalmazásának fontosságát és előnyeit az anyatej-helyettesítő tápszerekben: 1) nagyobb felszívódási sebesség, gyorsabb szállítás és hatékonyabb oxidáció az LCT-hez képest; 2) jobb LCT abszorpció MCT-vel kombinálva; és 3) javult a nitrogén és a kalcium felszívódása (32, 40–43). Az MCT alkalmazását azonban koraszülöttek és újszülöttek tápszerében mások megkérdőjelezték (44). Az étrendben az MCT magas szintje nem ajánlott, mert emelheti a keringő dikarbonsavak és ketonok szintjét (40). Korábbi vizsgálatokban az MCT-t tartalmazó tápszerek hasonló sebességgel szívódtak fel, mint az LCT-t tartalmazó készítmények, amikor az energia 50% -a MCT vagy LCT volt. Továbbá a gyomor lipáz aktivitása magasabb az LCT-t tartalmazó formulákban, mint az MCT-ben (43, 45).

Ez a tanulmány bemutatja, hogy az étrendben az MCT alacsony vagy mérsékelt szinten (az energia 11% -a és 40% -a) jelentősen megemeli a PL aktivitást az elválasztott patkányokban. A PL ezen MCT-szabályozása fontos lehet az étrendi triglicerid felszívódás optimalizálásához azáltal, hogy az MCT/LCT arányt úgy állítja be, hogy ösztönözze a maximális PL-aktivitást és a zsíremésztés „előremenő” koordinációját, és elkerülje az MCT magas szintjének étrendben történő káros hatásait.

A jelen tanulmány eredményei erősítik az MCT magas szintjének csecsemőtápszerekben történő alkalmazásával kapcsolatos aggodalmat. Figyelembe véve, hogy az LCT magasabb gyomor lipáz aktivitást vált ki, és hogy eredményeink magasabb PL aktivitást mutatnak alacsony és mérsékelt MCT szint mellett, úgy tűnik, hogy ajánlatos lehet az MCT/LCT arány csökkentése.