A keringő telítetlen zsírsavak meghatározzák az elhízott emberek anyagcsere-állapotát Akadémiai kutatási cikk a "Biológiai tudományok"

A biológiai tudományokról szóló tudományos cikk kivonata, tudományos cikk szerzője - Yan Ni, Linjing Zhao, Haoyong Yu, Xiaojing Ma, Yuqian Bao és mtsai.

Hasonló témák a biológiai tudományokban, tudományos cikk szerzője - Yan Ni, Linjing Zhao, Haoyong Yu, Xiaojing Ma, Yuqian Bao és mtsai.

Akadémiai tanulmány a "Telítetlen zsírsavak keringése körvonalazza az elhízott egyének anyagcserét"

A ScienceDirect webhelyen elérhető tartalomjegyzékek

folyóirat honlapja: www.ebiomedicine.com

A keringő telítetlen zsírsavak meghatározzák az elhízott emberek anyagcsere-állapotát

Yan Ni a, b, 1 Linjing Zhao a, b, 1 Haoyong Yuc, Xiaojing Mac, Yuqian Bao a, c, Cynthia Rajanib, Lenora W.M. Loo b, Jurij B. Svetsov b, Herbert Yu b, Tianlu Chen a, Yinan Zhang a, Congrong Wang a, c, Cheng Hu a, c, Mingming Su b, Guoxiang Xie b, Aihua Zhao a, Wei Jia a, b, *, Weiping Jia a, c, **

Sanghaji kulcsfontosságú cukorbetegség-laboratórium és Átmeneti Orvostudományi Központ, Sanghaji Jiao Tong Egyetem Társult Hatodik Népi Kórház, Sanghaj 200233, Kína b Hawaii Egyetem Rákközpont, Honolulu, HI 96813, USA

c Endokrinológiai és Metabolizmus Tanszék, Sanghaji Jiao Tong Egyetem Társult Hatodik Népi Kórház, Sanghaji Diabetes Intézet, Sanghaj 200233, Kína

CIKKINFORMÁCIÓ

Háttér: Az elhízás nem homogén állapot az egyének között, mivel az elhízott emberek körülbelül 25-40% -a képes megőrizni egészséges állapotát anélkül, hogy a metabolikus szövődmények nyilvánvaló jelei lennének. A testtömeg-index egyszerű antropometriai mérése nem mindig tükrözi a túlzott testzsír egészségre gyakorolt biológiai hatásait, ezért az elhízott fenotípusok további molekuláris jellemzésére van szükség a későbbi anyagcsere-állapotok kialakulásának kockázatának egyéni szintű értékeléséhez.

Módszerek: A szabad zsírsavak (FFA) és az elhízás metabolikus fenotípusai közötti összefüggések jobb megértése érdekében célzott metabolomikai megközelítést alkalmaztunk 40 szérum FFA mérésére 452 egyéntől, akik négy független vizsgálatban vettek részt, ultrateljesítményű folyadékkromatográf segítségével, egy Xevo G2 négyszeres repülési idejű tömegspektrométer.

Megállapítások: FFA-szint szignifikánsan megemelkedett túlsúlyos/elhízott, cukorbetegeknél egészséges társaikhoz képest. Az elhízott egyének két csoportjában azonosítottunk olyan telítetlen zsírsavakat (UFA), amelyek szoros összefüggésben vannak az anyagcsere állapotával, és akiknek súlycsökkentő beavatkozáson esett át, és az anyagcsere műtét után két évvel megjósolhatják a cukorbetegség kiújulását. Két UFA, a dihomo-gamma-linolénsav és a palmitoleinsav, szintén képes volt megjósolni a metabolikus szindróma (SM) jövőbeli kialakulását elhízott alanyok csoportjában. Értelmezés: Ezek az eredmények aláhúzzák az UFA-k potenciális szerepét az SM patogenezisében, valamint fontos jelzők a cukorbetegség kialakulásának kockázatának előrejelzésében elhízott egyénekben vagy a cukorbetegség remissziójában egy metabolikus műtét után.

2015. június 21-én kapott

Felülvizsgált formában 2015. szeptember 3-án

Elfogadva 2015. szeptember 3

Elérhető online 2015. szeptember 6-án

Kulcsszavak: Szabad zsírsavak Metabolikus szindróma Elhízás

Telítetlen zsírsavak 2-es típusú cukorbetegség Inzulinrezisztencia

Rövidítések: T2D, 2-es típusú cukorbetegség; NAFLD, alkoholmentes zsírmájbetegség; CVD, szív- és érrendszeri betegségek; SM, metabolikus szindróma; FFA, szabad zsírsavak; ÉNy, normál súly; HO, metabolikusan egészséges, elhízott; UO, anyagcsere szempontjából egészségtelen elhízott; SFA, telített zsírsav; UFA, telítetlen zsírsav; MUFA, egyszeresen telítetlen sav; PUFA, többszörösen telítetlen zsírsav; BMI, testtömeg-index; SHOS, a sanghaji elhízási tanulmány; SHDS, a sanghaji cukorbetegség tanulmánya; VLCD, nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend; OGTT, orális glükóz tolerancia teszt; SBP, szisztolés vérnyomás; DBP, diasztolés vérnyomás; TC, teljes koleszterin; TG, trigliceridek; HDL, nagy sűrűségű lipoprotein; LDL, alacsony sűrűségű lipo-fehérje; RSD, relatív szórás; OPLS-DA, ortogonális részleges legkisebb négyzet diszkrimináns elemzés; HbA1c, glikált hemoglobin; DGLA, dihomo-gamma-linolénsav; GLA, Y-linolénsav; HA, heptadekánsav; PA, palmitoleinsav; AA, arachidonsav; LA, linolsav; DNL, de novo lipogenezis; FATP-k, zsírsav-transzportfehérjék; SCD, sztearoil-CoA deszaturáz; DAG, diacilglicerin.

* Levelezés: W. Jia, Sanghaj Kulcstartó Diabetes Mellitus Laboratóriuma és Fordítói Orvostudományi Központ, Sanghaji Jiao Tong Egyetem Társult Hatodik Népi Kórház, Sanghaj 200233, Kína; Hawaii Egyetem Rákközpont, Honolulu, HI 96813, USA.

** Levelezés: W.P. Jia, Sanghaji Jiao Tong Egyetem Társult Hatodik Népi Kórház, Sanghaji Diabetes Intézet, Sanghaj 200233, Kína.

E-mail címek: [email protected] (W. Jia), [email protected] (W. Jia).

1 Ezek a szerzők egyformán járultak hozzá ehhez a munkához.

Az elhízás szorosan összefügg a 2-es típusú cukorbetegség (T2D), az alkoholmentes zsírmájbetegség (NAFLD) és a szív- és érrendszeri betegségek (CVD) kialakulásának kockázatával. Amikor a tápanyagbevitel meghaladja a ráfordítást, az olyan szövetek, mint a zsír, a máj és a csontváz lipidekkel telítődnek, és a lipidexport növekedését eredményezik, ami a plazma szabad zsírsavak (FFA) emelkedéséhez vezet (Kahn et al., 2006; Fabbrini et al. ., 2010). Az epidemiológiai vizsgálatok korábbi eredményei azt sugallják, hogy a magasabb FFA-plazmakoncentrációjú egyéneknél nagyobb a T2D kockázata (Pankow és mtsai, 2004a; Pankow és mtsai, 2004b; Charles és mtsai, 1997; Paolisso és mtsai, 1995). . Az FFA-k magasabb szintje a perifériás (izom) inzulinrezisztenciához is kapcsolódik az inzulin által stimulált glükózfelvétel és a glikogénszintézis gátlásán keresztül (Boden, 2003). Az elhízott egyéneknél a plazma FFA szintje krónikusan megemelkedik (Boden és Shulman, 2002), ezért feltételezték, hogy a megnövekedett FFA szint az elhízáshoz kapcsolódó metabolikus szindróma (MS) és a CVD fontos jellemzője (Boden, 2011). A plazma FFA-szintje normalizálódott

az elhízás és az anyagcsere-betegségek újszerű terápiás megközelítéseként javasolják (Boden és Shulman, 2002; Kusunoki et al., 2006).

beavatkozás idővel? A szérum FFA profilokat elhízott T2D betegeknél jellemezték a gyomor bypass műtét előtt és után, valamint elhízott betegeknél egy 8 hetes étrendi beavatkozás előtt és után, nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend alkalmazásával. A mind a négy vizsgálatból származó legfontosabb eredmény az UFA-kból álló panel volt, különösen a dihomo-gamma-linolénsav (DGLA) és a palmitoleinsav (PA), amelyek előre jelezték az SM vagy a cukorbetegség remissziójának kialakulásának kockázatát metabolikus műtét után egy csoportban. elhízott alanyok, és potenciális markerek voltak az alany gyulladásos állapotára is.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Tanulmányterv és népesség

Négy független vizsgálatot indított a Sanghaji Jiao Tong Egyetem kapcsolt hatodik népi kórháza (1. ábra).

(1) Összesen 312 alanyot választottak ki a sanghaji elhízási tanulmányból (SHOS), és felvettek egy keresztmetszeti vizsgálatba (Bao et al., 2013). A SHOS egy prospektív tanulmány, amelynek célja az SM és az ahhoz kapcsolódó betegségek előfordulásának és fejlődésének vizsgálata. 2009-től a SHOS 5000 résztvevőt toborzott négy közösségből Sanghajban (Kína), amelybe beletartozott egy alapvizsgálat, valamint 1,5, 3 és 5 éves utóvizsgálatok. A kohorsz 312 alanyából 132 egészséges alany volt normál testsúlyú, 107 alany túlsúlyos vagy elhízott, és 73 alanynál diagnosztizálták a magas vérnyomással, magas koleszterinszinttel vagy hipertrigliceridémiával komplikált T2D-t.

(2) 10 éves longitudinális vizsgálat: a Shanghai Diabetes Study-ból (SHDS) 62 alanyot választottak ki (Jia et al., 2007). Az SHDS kohorsz egy többlépcsős, rétegzett epidemiológiai vizsgálat volt, amelynek célja a cukorbetegség és a kapcsolódó anyagcserezavarok prevalenciájának felmérése volt. 1998-ban kezdeményezték, amikor két városi közösségből, a kínai Sanghaji Huayang és Caoyang körzetekből 5994 személyt irattak be, és közülük 1250-en teljesítették az utóvizsgálatot Huayang körzetben 2010 és 2011 között. 1250 jogosult résztvevő közül kiválasztottunk 62 alany túlsúlyos/elhízott és metabolikusan egészséges volt, ebből 50 beteg egészségtelen túlsúlyos/elhízott lett, 12 pedig tíz év után egészséges túlsúlyos/elhízott.

(3) Metabolikus sebészeti beavatkozási vizsgálat: 40 elhízott, T2D-s beteget választottak ki az Endokrinológiai és Metabolizmus Osztály ambulanciájáról. Roux-en-Y gyomor bypass műtétet kaptak, amelyet általában az elhízással kapcsolatos T2D betegek kezelésére végeznek. Kötelezőek voltak kitölteni

1. ábra: Ebben az elemzésben négy független tanulmány készült.

1,3,6 és 12 hónapos utóvizsgálatok. Minden olyan beteg, akinek kórtörténetében nyílt hasi műtét volt, súlyos betegség (pl. Szív- vagy tüdőelégtelenség), amely nem volt kompatibilis a műtéttel, akut T2D-szövődmény, súlyos alkohol- vagy drogfüggőség, mentális rendellenesség, instabil pszichiátriai betegség, vagy aki kizárták a magas sebészeti kockázatot (pl. aktív fekély esetén). Másodéves eredményértékelést is végeztek ezeknél a betegeknél. Ennek a 40 alanynak az éhomi szérum mintáit öt időpontban gyűjtöttük FFA elemzésre, beleértve az alapot a metabolikus műtét előtt, valamint az 1., 3., 6. és 12. hónapban a műtét után.

(4) Diétás intervenciós vizsgálat: a nyolc hetes, nagyon alacsony szénhidráttartalmú diétás intervenciós vizsgálatot (VLCD) úgy végezték, hogy kezdetben 53 elhízott, metabolikusan egészséges önkéntest toboroztak az Endokrinológiai és Metabolizmus Tanszék ambulanciájára. A résztvevők toborzásának és étrendi beavatkozásának részleteit (például az étel összetétele és kiegészítése) korábban leírták (Gu és mtsai, 2013a; Gu és mtsai, 2013b). A diétás beavatkozás során megvizsgálták klinikai jellemzőiket és anyagcsere-markereiket. Ezen nyilvántartások alapján az 53 alany közül 38-ot választottak ki, akik befejezték a nyolc hetes beavatkozási vizsgálatot, mivel csak a szérum mintáik voltak a kiinduláskor és nyolc héttel a beavatkozás után FFA elemzésre.

Az összes tanulmány etikai jóváhagyásával készült a Sanghaji Jiao Tong Egyetem kapcsolt hatodik népi kórházában. A résztvevők írásos, tájékozott beleegyezést kaptak a vizsgálatba való felvétel előtt. Az elhízás meghatározásához 28 kg/m2 BMI határértéket használtak (> 28 kg/m2), 24 kg/m2 BMI-t a túlsúly (> 24 kg/m2) és a normál súlyt (0,9 mmol)./L (férfiak) vagy> 1,0 mmol/L (nők), és korábban nem volt magas koleszterinszintjük (TC 25 a kiindulási állapotban, amikor egészségesek voltak, és 10 éves követési idő alatt. Jövőbeli vizsgálatok, amelyek a Az ebben a kéziratban tárgyalt FFA profilokat folytatjuk.

WJ és WPJ voltak ennek a vizsgálatnak a fő kutatói. WJ és WPJ tervezték a kutatást. YN elvégezte a statisztikai elemzést és elkészítette a kéziratot. XM, YB, CW, CH és HY voltak felelősek a mintagyűjtésért és a magyarázatért. WJ, CR, LL, YS és HY átdolgozták a kéziratot. A TC és YZ elvégezte az első adatfeldolgozási és minőség-ellenőrzési értékelést. A tagállamok dokumentumokat készítettek a minta előkészítéséhez és az eszköz elemzéséhez. Az MS és a GX értékes javaslatokat adott a kézirat elkészítéséhez. LZ és AZ voltak felelősek a szabad zsírsavak méréséért.

Összeférhetetlenség

A szerzők nem számoltak be a cikk szempontjából releváns lehetséges összeférhetetlenségről.

A. függelék Kiegészítő adatok

A cikk kiegészítő adatai megtalálhatók online a http: // dx címen. doi.org/10.1016/j.ebiom.2015.09.004.

Bao, Y. Q., Ma, X. J., Yang, R., et al., 2013. Fordított összefüggés a szérum oszteokalcin szintje és a zsigeri zsírterület között a kínai férfiaknál. J. Clin. Endokrinol. Metab. 98 (1), 345-351. Bei-Fan, Z., Az elhízással foglalkozó munkacsoport szövetkezeti metaanalízis csoportja, C, 2002O. A testtömeg-index és a derékkörfogat prediktív értékei bizonyos kapcsolódó betegségek kockázati tényezőinél kínai felnőtteknél: tanulmány a testtömeg-index és a derékkörfogat optimális határértékeiről kínai felnőtteknél. Asia Pac. J. Clin. Nutr. 8 (11 kiegészítés), S685-S693.

Boden, G., 2003. A szabad zsírsavak (FFA) hatása a glükóz anyagcserére: jelentőség az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú cukorbetegség szempontjából. Exp. Clin. Endokrinol. Cukorbetegség 111 (3) (121 -124).

Boden, G., 2011. Elhízás, inzulinrezisztencia és szabad zsírsavak. Curr. Opin. Endokrinol. Cukorbetegség elhízások. 18. (2), 139-143.

Boden, G., Shulman, G.I., 2002. Szabad zsírsavak az elhízásban és a 2-es típusú cukorbetegségben: szerepük meghatározása az inzulinrezisztencia és a béta-sejtek diszfunkciójának kialakulásában. Eur. J. Clin. Vizsgálat. 32,14-23.

Cao, H., Gerhold, K., Mayers, J. R., Wiest, M. M., Watkins, S. M., Hotamisligil, G. S., 2008. A lipokin, a zsírszövetet a szisztémás anyagcseréhez kötő lipid hormon azonosítása. Cell 134 (6), 933-944.

Charles, M. A., Eschwege, E., Thibult, N., et al., 1997. A nem észterezett zsírsavak szerepe a glükóz tolerancia romlásában kaukázusi alanyokban: a párizsi prospektív tanulmány eredményei. Diabetologia 40 (9), 1101-1106.

Connor, W. E., Lin, D. S., Colvis, C., 1996. A zsírsavak differenciális mobilizálása a zsírszövetből. J. Lipid Res. 37 (2), 290-298.

Fabbrini, E., Sullivan, S., Klein, S., 2010. Elhízás és alkoholmentes zsírmájbetegség: biokémiai, metabolikus és klinikai vonatkozások. Hepatology 51 (2), 679-689.

Forouhi, N. G., Koulman, A., Sharp, S. J. és mtsai, 2014. Különbségek az egyes plazma foszfolipid telített zsírsavak és a 2-es típusú cukorbetegség közötti prospektív összefüggésben: az EPIC-InterAct eset-kohorsz tanulmány. Lancet Diabetes Endocrinol. 2 (10), 810-818.

Gong, J., Campos, H., McGarvey, S., Wu, Z., Goldberg, R., Baylin, A., 2011. Zsírszöveti palmitoleinsav és elhízás emberben: lipokinként viselkedik? Am. J. Clin. Nutr.93 (1), 186-191.

Gruben, N., Shiri-Sverdlov, R., Koonen, D. P., Hofker, M. H., 2014. Nem alkoholos zsírmájbetegség: az inzulinrezisztencia fő mozgatója vagy veszélyes összekötő? Biochim. Biophys. Acta 1842 (11), 2329-2343.

Gu, Y. J., Zhao, A. H., Huang, F. J. és munkatársai, 2013a. A nagyon alacsony szénhidráttartalmú diéta jelentősen megváltoztatja a szérum anyagcsere profilját elhízott egyéneknél. J. Proteome Res. 12 (12), 5801-5811.

Gu, Y., Yu, H., Li, Y. és mtsai, 2013b. A hetes, nagyon alacsony szénhidráttartalmú diétás beavatkozás előnyös hatásai elhízott alanyokra. Evid. Alapú kiegészítő. Alternat. Med. 2013, 760804.

Hamer, M., Stamatakis, E., 2012. Metabolikusan egészséges elhízás, valamint az összes ok és a szív- és érrendszeri betegségek halálozásának kockázata. J. Clin. Endokrinol. Metab. 97 (7), 2482-2488.

Jia WP Pang C. sanghaji városi közösségekben. Diabetologia 50 (2), 286-292.

Kahn, S. E., Hull, R. L., Utzschneider, K. M., 2006. Az elhízást az inzulinrezisztenciával és a 2-es típusú cukorbetegséggel összekötő mechanizmusok. Nature 444 (7121), 840-846.

Karelis, A. D., St-Pierre, D. H., Conus, F., Rabasa-Lhoret, R., Poehlman, E.T., 2004. Metabolikus és testösszetételi tényezők az elhízás alcsoportjaiban: mit tudunk? J. Clin. Endokrinol. Metab. 89 (6), 2569-2575.

Kramer, C. K., Zinman, B., Retnakaran, R., 2013. A metabolikusan egészséges túlsúly és az elhízás jóindulatú állapotok?: Szisztematikus áttekintés és metaanalízis. Ann. Gyakornok. Med. 159 (11), 758-769.

Kurotani, K., Sato, M., Ejima, Y. és mtsai, 2012. Magas sztearinsav-, palmitoleinsav- és dihomo-gamma-linolénsavszint és alacsony linolsavszint a szérum koleszterin-észterben magas inzulinrezisztencia. Nutr. Res. 32 (9), 669-675 e3.

Kusunoki, J., Kanatani, A., Moller, D. E., 2006. A zsírsav-anyagcsere modulálása, mint lehetséges megközelítés az elhízás és a metabolikus szindróma kezelésében. Endokrin 29 (1), 91-100.

Ma, W., Wu, J. H., Wang, Q. és mtsai, 2015. A zsírsavak várható összefüggése a de novo lipogenezis útjában a 2-es típusú cukorbetegség kockázatával: a Cardiovascular Health Study. Am. J. Clin. Nutr. 101 (1), 153-163.

Micha, R., Mozaffarian, D., 2010. Telített zsír- és kardiometabolikus kockázati tényezők, szívkoszorúér-betegség, stroke és cukorbetegség: egy új pillantás a bizonyítékokra. Lipidek 45 (10), 893-905.

Mordier, S., Iynedjian, P.B., 2007. A rapamicin-komplex 1 emlős célpontjának aktiválása és a palmitát által kiváltott inzulinrezisztencia májsejtekben. Biochem Biophys. Res. Commun. 362 (1), 206-211.

Pankow, J. S., Duncan, B. B., Schmidt, M. I. és munkatársai, 2004a. Az éhomi plazma szabad zsírsavak és a 2-es típusú cukorbetegség kockázata - tanulmányozzák az atherosclerosis kockázatát a közösségekben. Cukorbetegség gondozása 27 (1), 77-82.

Pankow, J. S., Duncan, B. B., Schmidt, M. I. és munkatársai, 2004b. Az éhomi plazma szabad zsírsavak és a 2-es típusú cukorbetegség kockázata: az ARIC-tanulmány. 109. (7), E120-E.

Paolisso, G., Tataranni, P. A., Foley, J. E., Bogardus, C., Howard, B. V., Ravussin, E., 1995. Az éhomi plazma nem észterezett zsírsavak magas koncentrációja kockázati tényező a NIDDM kialakulásában. Diabetologia 38 (10), 1213-1217.

Patel, PS, Sharp, SJ, Jansen, E. és mtsai, 2010. A plazmában és az eritrocita-membrán foszfolipidekben mért és élelmiszer-frekvencia kérdőívvel levezetett zsírsavak és az újonnan kialakuló 2-es típusú cukorbetegség kockázata: kísérleti tanulmány a rák és táplálkozás európai prospektív vizsgálata (EPIC) - Norfolk kohorszban. Am. J. Clin. Nutr. 92 (5), 1214-1222.

Perreault, M., Zulyniak M.A., Badoud, F. és mtsai, 2014. Különálló zsírsavprofil áll a metabolikusan egészséges elhízott egyének csökkent gyulladásos állapotában. PLoS One 9 (2), e88539.

Perry, R. J., Samuel, V. T., Petersen, K. F., Shulman, G.I., 2014. A máj lipidjeinek szerepe a máj inzulinrezisztenciájában és a 2-es típusú cukorbetegségben. Nature 510 (7503), 84-91.

Phillips, C. M., Perry, I. J., 2013. Meghatározza-e a gyulladás az anyagcsere egészségi állapotát elhízott és nem elhízott felnőtteknél? J. Clin. Endokrinol. Metab. 98 (10), E1610-E1619.

Puttmann, M., Krug, H., Vonochsenstein, E., Kattermann, R., 1993. A szérummentes zsírsavak gyors Hplc-meghatározása a pikomól tartományban. Clin. Chem. 39 (5), 825-832.