A kolecisztokinin és a leptin szinergikusan hat a testtömeg csökkentésére

Program Neuroscience és

Állatorvosi és Összehasonlító Anatómiai, Élettani és Farmakológiai Tanszék, Washington Állami Egyetem, Pullman, Washington 99164–6520

Absztrakt

A heptin, az elhízott gén terméke csökkenti a táplálékfelvételt és a testsúlyt patkányokban és egerekben, míg a CCK bél-peptid adagolása csökkenti az étkezés méretét, de nem a testsúlyt. A jelenlegi kísérletek során beszámolunk arról, hogy az intracerebroventrikuláris leptin és az intraperitonealis CCK ismételt napi kombinációja szignifikánsan nagyobb testsúlycsökkenést eredményez, mint önmagában a leptin. A leptin és a CCK kezelés azonban ebben az időszakban nem csökkenti szinergetikusan az egyes 30 perces szacharóz étkezések méretét, és a leptin-CCK kombináció hatása a napi chow bevitelre, bár jelentős, csekély a testtömeg-vesztésre gyakorolt robusztus hatásokhoz képest . Ez a szinergetikus hatás a testsúlycsökkenésre a CCK perifériás hatásától és a leptin központi hatásától függ. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a CCK egyelőre nem sejtett szerepet játszik a testtömeg-szabályozásban, amely nem feltétlenül függ az etetési magatartás csökkenésétől, és stratégiát javasolnak a leptin hatásainak fokozására a leptin-rezisztens elhízott egyéneknél.

több tényező szabályozza az étkezés méretét, ideértve a bélből az elfogyasztott tápanyagokra adott válaszokat, valamint a testtömeggel vagy a zsírossággal arányos jeleket. Az étkezéssel kapcsolatos CCK jel a bélből kiválasztódó peptid, amely a bélben található specifikus tápanyagokra reagál (3, 18, 19). Meggyőző bizonyíték van arra, hogy a CCK hatékonyan csökkentheti az egyes étkezések méretét (áttekintve a 37-es hivatkozásban); azonban kevés bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a CCK hozzájárulna a testsúly szabályozásához. Korábbi tanulmányok inkább azt sugallták, hogy a CCK még az étkezés méretének csökkentése mellett sem képes csökkenteni a testsúlyt (27, 48, 50).

Az exogén CCK képtelen csökkenteni a testtömeget rágcsálókban, ellentétben a leptin hormon hatásaival, amely a testzsír mélyvesztését eredményezheti (20, 21, 34). Míg a leptin-kezelés csökkenti az étkezés méretét (10, 16, 24), a fokozott aktivitás és az anyagcsere-változások szintén szükségesek a testsúlycsökkenés teljes kifejeződéséhez a leptinnel kezelt állatokban (20, 27).

Korábban beszámoltunk arról, hogy a leptin egyszeri kezelése, amelyet CCK követett egerekben, nem csökkentette a 30 perces étkezés bevitelét önmagában a CCK-hoz képest, de a teljes napi kalóriabevitelt lényegesen jobban csökkentette, mint önmagában a leptin (29). Beszámoltunk arról is, hogy a leptin egyetlen injekciója akár az oldalsó, akár a harmadik agykamrába (intracerebroventrikulárisan), amikor 2-3 órával később intraperitoneális CCK követi, az ezt követő 48 óra alatt jelentősen csökkentette az etetést, és lényegesen nagyobb testsúlycsökkenést okozott, mint önmagában leptin. Más szavakkal, a CCK és a leptin szinergikusan hatott a testtömeg csökkentésére (29). Úgy tűnik, hogy ez a fokozott testsúlycsökkenés a leptin és a CCK után nem az étkezés csökkentett méretétől függ (28,29). A jelen kísérleteket annak meghatározására végeztük 1), hogy a leptin és a CCK utáni szinergikus testsúlycsökkenés tartósan fennmarad-e az ismételt kezelés néhány napja (5–9), és2), hogy a leptin és a CCK az agyban vagy a periférián hat-e a leptin-CCK szinergia közvetítésére a testtömegre.

Hím Sprague-Dawley patkányokat (300–350 g; Simonsen Laboratories, Gilroy, Kalifornia) egyenként lógó drótketrecekben helyeztünk el 12: 12-órás világos-sötét cikluson, 7: 30-kor. Az egyoldalú, 23-as méretű rozsdamentes acél kanüleket sztereotaxikusan ültettük be az oldalsó kamrába a bregmától -1,0 mm-re, a középvonaltól ± 1,5, a dura-tól 3,9 koordinátáig. A kanül elhelyezését és átjárhatóságát az intracerebroventrikuláris ANG II (30 μg/2 μl) utáni vízbevitel mérésével értékeltük mind a kezelés megkezdése előtt, mind az adatgyűjtés befejezése után. Patkányok, amelyek ittak

1. ábra.Az ismételt leptin (Lep) és a CCK fokozta a testsúlycsökkenést.1. kísérlet: a csoportok súlya megegyezett 0. nap[átlagos testsúly (g) ± SE: sóoldat (Sal)/Sal 380,5 ± 5,5; Sal/CCK 377,5 ± 13,2; Lep/Sal 376,3 ± 9,5; Lep/CCK 378,3 ± 5,9]. A patkányokat 5 egymást követő napon keresztül kezeltük, napokként szaggatott vonalakban, kezdve 0. nap a testtömeg megmérése után. A napi plusz CCK-val 5 napon át kezelt patkányok súlya lényegesen nagyobb volt, mint a csak Lep-vel kezelt patkányokban nap 3–5 és 7 († P

A leptin önmagában csökkentette a napi chow bevitelt a sóoldat kontrolljának 35% -ára (P

2. ábra.Az ismételt Lep plusz a CCK nem csökkentette következetesen a chow bevitelt, egyedül a Lephez képest. 1. kísérlet: A kezelés 5 egymást követő napja szaggatott vonalakon belüli területként jelenik meg. A Lep-plus-CCK-val kezelt patkányok jobban csökkentették a chow bevitelt, mint a Sal-val kezelt patkányok nap 2–6és szignifikánsan hiperfágikusak voltak Sal-hoz képest 9. nap(* P

A CCK önmagában szignifikánsan csökkentette a 30 perces szacharózbevitelt a sóoldathoz képest az összes kezelési napon (P

1. táblázat: Az intracerebroventricularis leptin és az intraperitonealis CCK hatása a 15% -os szacharóz bevitelre napi 30 perces teszt során

Az értékek átlag ± SE. Eredmények innen 1. kísérlet,a kiindulási érték százalékában kifejezve. Minden patkány kiindulási bevitele a saját átlagos bevitele volt a kezelés megkezdését megelőző 2 napon. A patkányokat 5 egymást követő napon kezeltük (T) a szacharózteszt előtt 0. nap. CCK-8 (2 μg/kg) vagy fiziológiás sóoldat intraperitoneális injekcióját közvetlenül a szacharóz beadása előtt adták minden patkánynál. Bár a patkányok hozzáférést kaptak a szacharózhoz 4. nap,a beviteli adatokat nem rögzítették. A CCK önmagában jelentősen csökkentette a szacharóz bevitelt nap 1–3 (* P

3. ábra.Az intracerebroventrikuláris CCK nem közvetíti a Lep-CCK szinergiáját a testtömegben. 2. kísérlet: a csoportok súlya megegyezett 0. nap [átlagos testtömeg (g) ± SE: Sal/Sal 330,2 ± 6,7; Sal/CCK 333,8 ± 5,2; Lep/Sal 331,6 ± 5,0; Lep/CCK 338,3 ± 5,1]. A patkányokat 7 egymást követő napon keresztül kezeltük, napokként szaggatott vonalakban, kezdve 0. nap a testtömeg megmérése után. A minden nap 7 napig Lep vagy Lep plusz CCK-val kezelt patkányok súlya lényegesen nagyobb volt, mint a Sal-val kezelt patkányokbannap 6–10 és 6–13, illetve * P

Mind a leptin önmagában, mind a leptin és a CCK csökkentette a napi chow bevitelt a sóoldathoz képest nap 3–7 (P

4. ábra.Az intracerebroventrikuláris CCK nem közvetíti a Lep-CCK szinergiáját az étel bevitelében. A kezelés hét egymást követő napja szaggatott vonalakon belüli területként jelenik meg. Mind a Lep-, mind a Lep-plus-CCK-val kezelt patkányok jobban csökkentették a chow bevitelt, mint a Sal-val kezelt patkányok nap 3–7(* P

A CCK dózisa (2 μg/kg), amely hatásosan csökkentette a szacharózbevitelt, ha a periférián adták (1. táblázat), nem volt hatással a 30 perces szacharózbevitelre, ha közvetlenül az oldalsó kamrába adták (2. táblázat). A leptin önmagában, illetve a leptin és a CCK sem volt hatással a 30 perces szacharózbevitelre, sem a sóoldattal, sem a CCK-val önmagában.

2. táblázat: Az intracerebroventrikuláris Lep és az intracerebroventrikuláris CCK hatása a 15% -os szacharóz-bevitelre napi 30 perces teszt során

Az értékek átlag ± SE. Eredmények innen 2. kísérlet,a kiindulási érték százalékában kifejezve. Minden patkány kiindulási bevitele a saját átlagos bevitele volt a kezelés megkezdését megelőző 2 napon. A patkányokat 7 egymást követő napon kezeltük (T) a szacharózteszt előtt 0. nap. CCK-8 (0,66 mg/3 μl, ami 2 μg/kg-nak felel meg) vagy fiziológiás sóoldat intracerebroventrikuláris injekcióját közvetlenül a szacharóz beadása előtt adták minden patkánynál. Az intracerebroventrikuláris CCK, Lep vagy a 2 peptid kombinációjának nem volt szignifikáns hatása a 30 perces szacharózbevitelre.

Vita. Ugyanaz a CCK dózis, amely jelentős szinergiát váltott ki intraperitoneálisan (1. kísérlet) nem volt elegendő a testtömegre gyakorolt leptin-CCK szinergia közvetítésére, ha közvetlenül az agyba adták. Ez az eredmény határozottan arra utal, hogy a perifériára adott CCK a periférián és nem az agyban hat, hogy jelentős leptin-CCK szinergiát váltson ki. Valószínű, hogy a CCK perifériás hatását a leptin-CCK szinergiában a vagus ideg közvetítheti, akárcsak a CCK hatása az étkezés méretére; további kísérletekre van azonban szükség a hipotézis közvetlen teszteléséhez. Továbbá, bár ezek az eredmények arra utalnak, hogy a központilag termelt és felszabadult CCK nem váltja ki jelentősen a testtömeg-csökkenést a leptin-kezelés alatt, nem zárhatják ki ezt a lehetőséget.

3. kísérlet

A leptin receptorok mind a periférián, mind a központi idegrendszerben (CNS) vannak jelen (6, 8, 11, 15, 31, 40, 45). A leptin hatásának központi helyei nyilvánvalóan kiegészítik a perifériás leptin hatásait, de különböznek ettől (5, 23, 32). Feltételeztük, hogy a leptin-CCK szinergia, amelyet korábban és korábban megfigyeltünk 1. kísérletközvetlenül az agyban ható leptin váltja ki. Lehetséges azonban, hogy az oldalsó kamrába adott leptin diffundál az agyból, és valamilyen perifériás helyen hat. Ezért a 3. kísérlet, intraperitoneális injekcióval adtuk be a leptint, ugyanabban az adagban, amely intracerebroventrikulárisan adva hatékony a leptin-CCK szinergia kiváltásában.

Mód. A hím patkányokat négy súly-egyeztetett csoportba osztották, és a kiindulási testtömegre és táplálékbevitelre vonatkozó adatokat összegyűjtötték a kezelés előtt a fent leírt napi rend szerint. A kezelési időszak 5 egymást követő napján (nap 0–4), a patkányokat intraperitoneálisan injektáltuk 2 μg leptinnel vagy fiziológiás sóoldattal 0,3 ml-ben 8: 30-kor, majd 11: 30-kor patkányoknak ismét intraperitoneálisan vagy 2 μg/kg CCK-8-ot vagy sóoldatot injektáltunk közvetlenül a szacharóz bemutatása előtt. A patkányok végső száma 23 volt (sóoldat/sóoldat n = 6; sóoldat/CCK n = 6; leptin/sóoldat n = 5; leptin/CCK n = 6).

Eredmények. Sem az intraperitoneálisan injektált 2 μg leptin, sem 2 μg/kg CCK nem gyakorolt szignifikáns hatást a testsúlyra, és nem volt szignifikáns hatása sem a leptin plusz CCK-nak (5. ábra). A kezelésnek sem volt szignifikáns hatása a napi chow bevitelre (az adatokat nem közöljük). Mind a CCK önmagában, mind a CCK plusz a leptin minden kezelési napon csökkentette a szacharózbevitelt a sóoldathoz képest (P

5. ábra.Az alacsony dózisú perifériás Lep nem közvetíti a Lep-CCK szinergiát.3. kísérlet: a csoportok súly szerinti egyezésben voltak 0. nap[átlagos testtömeg (g) ± SE: Sal/Sal 388,3 ± 7,6; Sal/CCK 393,3 ± 8,1; Lep/Sal 398,7 ± 7,4; Lep/CCK 396,3 ± 7,4]. A patkányokat 5 egymást követő napon keresztül kezeltük, napokként szaggatott vonalakban, kezdve 0. nap a testtömeg megmérése után. Sem a 2 μg Lep, sem az intraperitonealisan injektált 2 μg/kg CCK nem volt hatással a testtömegre, és a Lep plus CCK sem volt szignifikáns hatással.

3. táblázat: Az intraperitoneális Lep és a CCK hatása a 15% -os szacharózbevitelre napi 30 perces teszt során

Az értékek átlag ± SE. Eredmények innen 3. kísérlet,a kiindulási érték százalékában kifejezve. Minden patkány kiindulási bevitele a saját átlagos bevitele volt a kezelés megkezdését megelőző 2 napon. A patkányokat 5 egymást követő napon keresztül kezeltük (T), kezdve 0. nap.CCK-8 (2 μg/kg) vagy fiziológiás sóoldat intraperitoneális injekcióját közvetlenül a szacharóz beadása előtt adták minden patkánynál. Mind a CCK önmagában, mind a Lep plusz a CCK szignifikánsan csökkentette a szacharózbevitelt az összes kezelési napon a Sal-hoz képest P

6. ábra.Alacsony dózisú CCK (alacsony; 0,5 μg/kg) közvetíti a Lep-CCK szinergiát a testtömegre. 4. kísérlet: a csoportok súlya megegyezett 0. nap [átlagos testtömeg (g) ± SE: Sal/Sal 362,5 ± 6,4; Sal/CCK 361,5 ± 5,4; Lep/Sal 358,4 ± 4,9; Lep/CCK alacsony 360,4 ± 3,3; Lep/nagy dózisú CCK (magas; 2 μg/kg) 363,5 ± 6,1]. A patkányokat 9 egymást követő napon keresztül kezeltük, napokként szaggatott vonalakban, kezdve 0. nap a testtömeg megmérése után. A Lep-plus-High-CCK-val kezelt patkányok szignifikánsan csökkentették a testsúlyt a Sal kontrollokhoz képest nap 6–12, míg a Lep-plus-Low-CCK-val kezelt patkányok testtömege lényegesen alacsonyabb volt, mint a Sal kontrolloké 1. nap, 4, és 6–14(* P

Nem volt szignifikáns különbség a leptin nélküli patkányok napi chow-bevitele és a leptinnel, valamint a CCK bármelyik adagjával kezelt patkányok bevitele között, annak ellenére, hogy a testtömeg-csökkenés ezen csoportok között nagy volt. Az alacsony leptin dózis önmagában nem csökkentette szignifikánsan a napi chow bevitelt a fiziológiás sóoldathoz képest (7. ábra). Azonban a napi chow bevitelt leptin és alacsony CCK dózis csökkentette, összehasonlítva a sóoldatok kontrolljaival1. nap és 5. (P

7. ábra.A Lep-CCK szinergia kevésbé befolyásolja a táplálékfelvételt, mint a testsúly.4. kísérlet: A kezelés 9 egymást követő napja szaggatott vonalakon belüli területként jelenik meg. A Lep plus High vagy Low CCK csökkentette a napi chow-bevitelt a Sal on-hoz képest 4. nap és 6. és 1 és5., illetve * P

Magas CCK dózis (2 μg/kg) önmagában jelentősen csökkentette a szacharóz bevitelt a sóoldathoz képest (P

4. táblázat: Az intracerebroventrikuláris leptin és az alacsony vagy magas intraperitoneális CCK hatása a 15% -os szacharóz bevitelre napi 30 perces teszt során

SZERZŐ MEGJEGYZÉSEK

Az újranyomtatási kérelmek és egyéb levelezések címe: C. A. Matson, VCAPP osztály, Washington State Univ., Pullman, WA 99164–6520 (E-mail: [email protected] wsu. Edu).