A nagy intenzitású testmozgás és a magas zsírtartalmú étrend hatása a lipid anyagcserére patkányok májában

Absztrakt

[Célja]

Ez a tanulmány a nagy intenzitású testmozgás (Ex) és a magas étkezési zsírbevitel hatását vizsgálta patkányok májának lipid-anyagcseréjére.

[Mód]

A hím Sprague-Dawley patkányokat véletlenszerűen a négy csoport egyikébe soroltuk (n = 10 csoportonként), amelyeket normál étrenden (ND) vagy magas zsírtartalmú étrenden (HFD) tartottak, 30% zsírtartalomban, taposással vagy anélkül futópadon 30 m/perc és 8% -os fokozat mellett) 4 hétig (azaz ND, ND + Ex, HFD és HFD + Ex csoportok).

[Eredmények]

Testtömeg (p Kulcsszavak: Nagy zsírtartalmú étrend, nagy intenzitású edzés, lipid anyagcsere, máj

BEVEZETÉS

Az étrendben a zsírfelesleg anyagcsere-rendellenességekhez vezet, ideértve az elhízást, a magas vérnyomást, a hiperinsulinaemiát és a cukorbetegséget, amelyek meggyengíthetik az egyéneket, és közegészségügyi kihívást is jelentenek [1,2]. Ezeket a betegségeket a szabad zsírsavak (FFA-k) krónikusan megnövekedett keringése és fokozott inzulinszekréció jellemzi, amelyek olyan patogén mechanizmusokhoz kapcsolódnak [3], mint például a különféle biomolekulák megváltozott oxidációja, amelyek károsíthatják a sejtek működését és apoptózishoz vezethetnek [4,5].

A lipidszintézist az inzulin és a tápanyagok hozzáférhetősége szabályozza, a magasabb inzulinszint stimulálja a lipogenezist és a glükoneogenezist a májban [6] és az izomszövetben [7]. Az inzulin indukálja a lipid anyagcserével kapcsolatos gének szabályozását, ami a telített és egyszeresen telítetlen zsírsavak és trigliceridek (TG) fokozott szintéziséhez vezet. A magas zsírtartalmú étrend (HFD) növeli a máj lipidtartalmát [8,9], nagyobb zsírtömeg és nagyobb zsírmáj előfordulási gyakoriság figyelhető meg csak a HFD megkezdése után 11 nappal, a máj lipidanyagcseréjének változásairól 1-2 hét múlva számoltak be [ 9,10]. A HFD-ből származó szabad zsírsavfelesleg feleslege szintén fokozza a glükózfelhasználást a glikolitikus úton és az inzulinrezisztenciát a perifériás sejtekben, ami hyperinsulinaemiát okoz, ami megmagyarázhatja a zsírmáj kialakulását [11].

A rendszeres, mérsékelt testmozgás csökkentheti a vércukorszintet és javíthatja a plazma lipoprotein profilját 2 hét után emberben és állatmodellben [12,13]. A nagy intenzitású testmozgásnak (Ex) azonban egyetlen következménye is negatív következményekkel járhat a májfunkciókra, beleértve az anyagcsere útvonalakat és a méregtelenítést [8,14], míg egyes jelentések szerint az erõs testmozgás megakadályozhatja a zsír felhalmozódását a májban és az izomban szövet patkányokban [15]. Feltételezték, hogy a HFD és az Ex kombinációja befolyásolhatja a glükóz és az FFA szintjét az inzulin szekréciója és a lipid anyagcsere szabályozása révén. Jelen tanulmány az Ex és a HFD lipidprofilokra gyakorolt hatását és a lipid anyagcseréhez kapcsolódó gének expresszióját vizsgálta patkányok májában.

MÓD

Állatok, étrend és testmozgás

Mintavétel és vér lipidprofilok mérése

A patkányokat 18 órán át éhezés után érzéstelenítővel feláldoztuk. Vérmintát vettünk az artériából, és a májat azonnal feldaraboltuk, sóoldattal öblítettük, folyékony nitrogénben gyorsfagyasztottuk és -80 ° C-on tároltuk az elemzésig.

A plazma teljes koleszterin (TC), triglicerid (TG) és a szérum nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL-C) szintjét kereskedelmi enzimhez kapcsolt immunszorbens vizsgálati készlet (ELI Tech, Szöul, Korea) segítségével mértük. A szérum alacsony sűrűségű lipoprotein-koleszterint (LDL-C) a Friedewald-képlet segítségével számoltuk ki [19]. Az éhomi plazma glükózkoncentrációkat glükóz-oxidáz módszerrel határoztuk meg YSI 2300 STAT Plus glükóz analizátorral (YSI Life Sciences, Springfield, VA, USA). A szérum inzulinszintet radioimmun vizsgálattal mértük kereskedelmi készlet (Millipore, St. Charles, Missouri, USA) alkalmazásával, standardként patkányinzulinnal, amelyet hasnyálmirigy szövetmintákból extraháltunk éjszakai ultrahanggal 4 ° C-on. Kiszámoltuk az inzulinrezisztencia homeosztatikus modelljének értékelését (HOMA-IR), és az FFA-szintet a korábban leírtak szerint mértük [20]. A máj TG-tartalmát az etanolos KOH-hidrolízis után felszabaduló glicerin mennyiségéből becsültük spektrofotométer segítségével 470 nm-en.

RNS izolálás és reverz transzkripció (RT) -PCR

A teljes RNS-t 40-50 mg májszövetből extraháltuk Trizol-reagenssel (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), és Micro-Midi teljes RNS-tisztító rendszerrel (Bioneer, Daejeon, Korea) tisztítottuk. Az RNS tisztaságát gélelektroforézissel igazoltuk, és a koncentrációt spektrofotométerrel határoztuk meg 260 nm abszorbanciánál. A szterin szabályozó elemet megkötő fehérje (SREBP) -1C, az acetil koenzim A karboxiláz (ACC), a zsírsav szintáz (FAS), a szénhidrátra reagáló elemet megkötő fehérje (ChREBP), a sztearoil koenzim A deszaturáz (SCD) -1 kifejeződése, és a karnitin-palmitoiltranszferáz (CPT) -1α mRNS-t félkvantitatív RT-PCR-rel értékeltük egy termikus ciklerrel (Thermo Hybaid, Middlesex, Egyesült Királyság), az 1. táblázatban bemutatott előre- és reverz primer-készletek felhasználásával, amelyet a a többi gén expressziós szintje. 2 percig tartó 94 ° C-os meleg indítás után a ciklus körülményei a következők voltak: 94 ° C 45 másodpercig, 55-65 ° C 45 másodpercig és 72 ° C 30 másodpercig, majd 72 ° C 5 percig min. A reakciótermékeket gélelektroforézissel választottuk el és UV-megvilágító/képalkotó rendszerrel (UNOCK-800, Szöul, Korea) tettük láthatóvá; a jelintenzitás kvantifikálását denzitometriával végeztük Image J szoftver segítségével (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA).

Asztal 1.

Előre visszafelé

SREBP-1C	5'-GGA GCC ATG GAT TGC ACA TT-3 '	5'-AGG AAG GCT TTC AGA GAG GA-3 '
ACC	5'-GTT TGG CCT TTC ACA TGA GGT C-3 '	5'-GTG GGG ATA CCT GCA GTT TGA G-3 '
FAS	5'-TGT CAA CCG TGT CAG CCT G-3 '	5'-GTG CAA GGC TCA AGG ATG T-3 '
ChREBP	5'-CGG GAC ATG TTT GAT GAC TAT GTC-3 '	5'-AAT AAA GGT CGG ATG AGG ATG CT-3 '
SCD-1	5'-ACT GCC TAT GAG CAC TTC AC-3 '	5'-GAT GGC ATT GTG AGA CAT CC-3 '
CPT-1α	5'-GGA GAC AGA CAC CAT CCA ACA TA-3 '	5'-AGGTGATGGACCTTGTCAAACC-3 '
β-aktin	5'- CGT AAA GAC CTC TAT GCC AA-3 '	5'- AGC CAT GCC AAA TGT GTC AT-3 '

SREBP-1C, a szterin szabályozó elemeket megkötő fehérje; ACC, acetil-koenzim A karboxiláz; FAS, zsírsav-szintáz; ChREBP, szénhidrát-szabályozó elemeket megkötő fehérje; SCD-1, sztearoil-koenzim A-deszaturáz; és CPT-1a, karnitin-palmitoil-transzferáz

Western blottolás

A májszövet mintákat jéghideg homogenizációs pufferben homogenizáltuk, és poliakrilamid gélelektroforézissel feloldottuk, polivinilidén-fluorid membránokra helyeztük, és szobahőmérsékleten foszfáttal pufferolt sóoldatban 12 órán át inkubáltuk ACC1 elleni antitesttel (1: 500; BD Transduction Laboratories)., Lexington, KY, USA), amelyet egy nyúlellenes szekunder antitest követ (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA). A jelet fokozott kemilumineszcenciával detektáltuk (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ, USA), és a denzitometriát Image J szoftverprogram segítségével (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA) hajtottuk végre.

Statisztikai analízis

2. táblázat.

† csoport NDND + ExHFDHFD + Ex

Testtömeg (g)	289,44 ± 3,52	277,25 ± 3,15	306,94 ± 4,47 a * b *	285,51 ± 7,95
Ételbevitel (g/nap)	114,70 ± 11,78	123,40 ± 2,17	123,20 ± 2,17	133,10 ± 5,98
Májsúly (g)	2,276 ± 0,099	2,399 ± 0,117	2,831 ± 0,095 a **	2,520 ± 0,073
TC (mg/dl)	91,70 ± 5,57	91,75 ± 3,50	110,82 ± 2,98 a * b *	109,22 ± 4,52
TG (mg/dl)	47,21 ± 2,52	45,22 ± 1,46	52,90 ± 2,81 a * b *	48,78 ± 1,90
HDL-C (mg/dl)	38,21 ± 2,38	47,85 ± 1,80 a **	50,68 ± 1,66 a ***	53,07 ± 1,74 a ***
LDL-C (mg/dl)	44,05 ± 7,83	34,86 ± 4,17	49,56 ± 3,83	46,39 ± 3,69
Glükóz (mmol/l)	233,96 ± 44,22	208,28 ± 15,78	248,09 ± 30,50 b *	234,06 ± 26,46
Inzulin (ng/ml)	1,336 ± 0,233	0,615 ± 0,082	2,041 ± 0,287 b *	1,612 ± 0,29
HOMA-IR	14,92 ± 5,37	5,63 ± 1,12	22,65 ± 5,52 b **	17,47 ± 6,27
FFA (mmol/l)	0,241 ± 0,021	0,397 ± 0,022 a * c *	0,270 ± 0,012	0,483 ± 0,019 a c
Máj TG (mg/wwg)	20,88 ± 3,10	18,92 ± 1,16	32,90 ± 3,18 a * b **	24,88 ± 2,76

Az értékeket átlag ± SEM-ben fejezzük ki (n = 10 csoportonként). A kísérleti csoportok ND, normál étrend; ND + Ex, normál étrend nagy intenzitású testmozgással; HFD, magas zsírtartalmú étrend; HFD + Ex, magas zsírtartalmú étrend nagy intenzitású testmozgással: HDL-C, nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin; LDL-C, alacsony sűrűségű lipoprotein koleszterin; TC, teljes koleszterin; TG, triglicerid: a, szemben ND; b, szemben ND + Ex; c vs. HFD;