A metformin helyreállítja a leptin érzékenységet a magas zsírtartalmú, elhízott patkányokban, leptin rezisztenciával

Absztrakt

AMPK, AMP-aktivált protein-kináz
CRF, kortikotropin felszabadító faktor
CSF, cerebrospinalis folyadék
pACC, foszforilezett acetil-CoA karboxiláz
pAMPK, foszforilezett AMPK
pSTAT3, foszforilezett jelátalakító és a 3. transzkripció aktivátora
STAT, jelátalakító és a transzkripció aktivátora

A leptin, egy adipocita eredetű hormon, hozzájárul a testtömeg homeosztázisához az élelmiszer-bevitel és az energiafelhasználás szabályozásával (1). A leptint azonban nem használják széles körben a klinikai területen, mivel az elhízás emelkedett szérum leptinnel jár, és rosszul reagál az exogén leptin farmakológiai beadására, ami általában hatékonyan elősegíti a zsírtömeg csökkenését és a testtömeg csökkenését sovány alanyokban (2,3); ráadásul ez az elhízott alanyok rossz válasza jellemző a leptinrezisztenciára. Így a heptinrezisztencia korrekciója elhízott egyéneknél lehetővé tenné a leptin alkalmazását az elhízás kezelésére.

A metformin, egy orális biguanid inzulin-szenzibilizáló szer, gátolja a máj glükóztermelését, fokozza az inzulin hatását a vázizmok és az adipocyták glükózfelvételére, és csökkenti a glükóz bélben történő felszívódását (4–7). Az is jól ismert, hogy a metformin beadása csökkenti a testtömeget (8,9). Sőt, a metformin csökkenti a leptin koncentrációját kórosan elhízott személyeknél (9,10) és normál testsúlyú egészséges férfiaknál (11). Bár a leptin koncentrációja szorosan összefügg a testzsír tömegével, a metformin leptin csökkentő hatása nem magyarázható teljes mértékben a testsúly csökkentésével, mert a metformin normál testsúlyú egészséges férfiaknál is csökkenti a leptin szintjét anélkül, hogy megváltoztatná a testsúlyt (11). Azok a mechanizmusok, amelyek révén a metformin csökkenti a testtömeget és a leptin koncentrációját, kevéssé ismert. Ezenkívül a közelmúltban beszámoltak arról, hogy a metformin megcélozza az AMP-aktivált protein-kinázt (AMPK), amelyet a leptin is aktivál (12–14). A fenti eredmények arra utalnak, hogy a metformin és a leptin finomabb kölcsönhatásra kerül. Feltételeztük, hogy a metformin növeli a leptin érzékenységet, és hogy a metformin anorexiás és leptint csökkentő hatása a megnövekedett leptin érzékenység eredménye.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Hím Sprague-Dawley patkányokat a Daehan Kísérleti Állatközpontból (Szöul, Korea) választottak le utólagos állapotban. 1 hét adaptáció után a patkányokat két csoportra osztották, azaz standard chow és magas zsírtartalmú táplálék csoportokra. Az állatokat a Yeungnam Orvosi Központ kísérleti állatok gondozására és felhasználására vonatkozó útmutató elveinek megfelelően gondozták. A patkányokat egyenként, 12 órás világos/sötét ciklus alatt (0700 és 1900 között) helyeztük el.

Kísérleti terv

1. kísérlet.

A metformin leptin-szenzibilizáló hatásának értékeléséhez a standard chow patkányokat 4 hónapos korban három csoportra osztották: ad libitum táplált (kezeletlen) patkányokra, metforminnal kezelt (kezelt) patkányokra és egy patkányok csoportjára, a kezelt patkányok. A páros táplálékkal ellátott patkányok egy héttel később kezdték meg a kísérletet, mint a kezelt patkányok, és a kezelt csoport elfogyasztott táplálékmennyiséget ezután reggel eljuttatták a páros táplálású csoporthoz. Mindhárom állatcsoportot további két kísérleti csoportra osztották: a mesterséges cerebrospinalis folyadék (CSF) -infúziós csoportra (vivőanyag) és a leptin-infúziós csoportra, amelyek testtömeg és napi kalóriabevitel (n = 8) csoport). A fenti hat kísérleti csoporton kívül a leptin különböző dózisait (0, 0,6, 3 vagy 15 μg leptin naponta kezelt patkányoknál és 0, 0,6, vagy 15 μg leptint naponta kezeletlen patkányoknál) infundáltuk standard chow patkányokba, hogy megvizsgáljuk leptin dózisra való reagálás.

Megmértük a rövid távú metformin-kezelés (napi 300 mg/kg s.c. 2 napig) hatását a leptin anorexiás hatására is. Leptint (5 μg) krónikusan beültetett katéteren keresztül fecskendeztek az oldalsó kamrába féktelen patkányokban a metformin kezelés második napján. A táplálékfelvételt a leptininjekció után 6, 12 és 24 órával mértük. A test súlya a leptin injekció beadása előtt metforminnal kezelt és kezeletlen patkányokban 383 ± 7,7, illetve 392 ± 8,2 g volt.

A leptin szignalizáció értékeléséhez a foszforilezett szignál transzduktort és a transzkripció 3 aktivátorát (pSTAT3) mértük a hipotalamuszban 1 órával a leptin (0, 0,1 vagy 1 μg) intracerebroventrikuláris injekciója után metforminnal (300 mg/kg) kezelt patkányokban. naponta két egymást követő reggel) vagy sóoldat. A meteptin második kezelése után 2 órával a leptint injektáltuk.

2. kísérlet.

Testtömeg (A) és napi kalóriabevitel (B) a standard chow és a magas zsírtartalmú táplált elhízott patkányokban. A metformin-kezelést (napi 300 mg/kg) 14 héttel kezdték a magas zsírtartalmú vagy szokásos chow-diéta után. Az adatok csoportonként nyolc patkány átlaga ± SE. □, kezeletlen standard chow; ▪, kezelt standard chow; ○ kezeletlen, magas zsírtartalmú táplálás; •, kezelt magas zsírtartalmú táplálék.