A szubkután lipectomia metabolikus szindrómát okoz a hörcsögökben

Sebészeti Osztály, New York-i Állami Egyetem, Egészségtudományi Központ Brooklynban, Brooklyn, New York 11203; és

Sebészeti Klinika, New York-i Állami Egyetem, Egészségtudományi Központ Brooklynban, Brooklyn, New York 11203; és

Táplálkozástudományi Tanszék, Rutgers University, New Brunswick, New Jersey 08901

Sebészeti Osztály, New York-i Állami Egyetem, Egészségtudományi Központ Brooklynban, Brooklyn, New York 11203; és

Absztrakt

jelentős bizonyítékok bizonyítják a zsírszövet központi eloszlásának káros hatásait az intraabdominális vagy a zsigeri zsírfelhalmozódás túlsúlyával. Az ilyen eloszlást okozó tényezők és a patogenetikai mechanizmusok nem ismertek, de a zsigeri zsírfeleslegről feltételezik, hogy kulcsszerepet játszik az elhízás metabolikus „X szindróma” etiológiájában (17).

Ez a kísérlet a szubkután zsírszövet (SQAT) szerepét vizsgálja az elhízás metabolikus szindrómájában azáltal, hogy sebészeti úton létrehozza az SQAT relatív „hiányát”. Különböző lipodisztrófiákkal javasolják az analógiát, amelyek olyan metabolikus rendellenességeket mutatnak be, mint az inzulinrezisztencia (45) és a dislipidémia (22,34), amelyeket „paradox módon” hasonlítanak az elhízásban vagy a zsírszövet-feleslegben talált rendellenességekre.

Korábban megjegyeztük, hogy néhány olyan betegnél, akinél a műtét utáni SQAT kiterjedt műtéti csökkentése történt, megemelkedett a szérum inzulin és triglicerid szintje (21 Tapasztalataink szerint más betegeknél, akiknek korábban lipectomia volt, később súlyos vagy „kóros” elhízás alakult ki inzulinfüggő cukorbetegséggel és diszlipidémiával (19), ami a bőr alatti zsír eltávolításának káros hatását vonja maga után. Valójában azt sugallják, hogy a comb zsír „védő” lehet a szív- és érrendszeri betegségekkel összefüggő lipoprotein-rendellenességekkel szemben (48), és egy állatkísérlet a zsírszöveti lipoprotein-lipáz diszfunkcióját bizonyítja, mint a hipertrigliceridémia meghatározó tényezőjét (15).

Itt kiterjesztjük korábbi állati munkánkat a zsírszövet kivágásával, az adipectomiával (10, 18), hogy csökkentse az SQAT mennyiségét az étrendi elhízás állatmodelljében, hogy teszteljük azt a hipotézist, miszerint az SQAT-hiány anyagcserezavarokat okoz. Felmerítettük a szubkután lipectomia hatását a szérum leptinre, a zsírszövetből származó ob fehérjére.

Állatok, akklimatizáció és kezelés

Huszonnyolc felnőtt (125–135 g) nőstény szír hörcsögöt (Harlan Sprague Dawley) hevertek egyedi plexi ketrecekben, cédrusforgácsolással. A szobahőmérsékletet a hőmérséklet (75 oF), a páratartalom (40%) és a 16: 8-órás világos-sötét ciklus alapján ellenőriztük. Az állatokat napi rendszerességgel kezeltük napi csapvízzel történő takarmányozás során, a későbbi orális glükóz-tolerancia tesztek (OGTT) és a [14C] oleinsav felvétel kondicionálásaként. Az állatokat kéthetente lemértük, és 2 hétig preoperatív körülmények között akklimatizálódtunk a tartásukhoz és kezelésükhöz.

Fogyókúrák

Az állatok ad libitum hozzáféréssel rendelkeztek csapvízhez és izokaloros, magas zsírtartalmú (HF) vagy alacsony zsírtartalmú (LF) kontroll étrendhez, amelyek megfeleltek a fehérje, az ásványi anyagok és a vitaminok követelményeinek (Research Diets, New Brunswick, NJ). A HF étrend 50 kalória% zsírt, 27,5% szénhidrátot és 22,5% fehérjét tartalmazott. Az LF étrend 12,5 kalória% zsírt, 65% szénhidrátot és 22,5% fehérjét tartalmazott. A zsírforrások mindegyike a szójabab és a hidrogénezett kókuszolaj fele volt.

Csoportok

Az állatokat véletlenszerűen a három csoport egyikébe soroltuk: lipectomia HF diétán (L-HF, n = 9), színlelt lipectomia HF diétán (S-HF, n = 9), vagy színlelt lipectomia LF diétán (S-LF, n = 9).

Eljárások

Sebészeti.

16 órán át éhezés után, szabad hozzáféréssel a vízhez, az állatokat intraperitoneálisan 100 mg/kg ketaminnal és 10 mg/kg xilazinnal altattuk. A hasat leborotválták és a Betadine-vel lemosták. 3 cm-es keresztirányú bemetszést végeztünk az inguinalis régióban. A felső bőr fedelet a bordaív szintjére boncoltuk; az alsó szárnyat a comb belsejében lévő perineum körül térdig boncolták. Mindkét szárny posterolaterálisan a csigolyáig terjedt („öv lipectomia”). Ezután a szubkután zsírpárnát élesen kivágták a fasciától, kivágták és lemérték. A műtéti mintában semmilyen barna zsírszövet nem volt látható. Ez az eljárás eltávolítja az összes szubkután bontható zsírszövet több mint 50% -át 130 g nőstény hörcsögben, ami az összes zsírszövet ~ 15–20% -ának felel meg.

A bemetszést megszakított 3-0 nylon varratokkal zártuk. Az állatokat az érzéstelenítésből való kilábalás után visszatették ketreceikbe. A színlelt eljárások azonosak voltak a lipectómiával a szárnyak emelésével, de a zsírpárna kivágása nélkül. Valamennyi állatot naponta 2 hétig követtük, hogy ellenőrizzük a posztoperatív sebgyógyulást és a súlygyarapodást.

Böjt OGTT-k.

11 hét után, 1 héttel a halál előtt minden állat OGTT-n esett át. 16 órás gyors vízhozzáférés után 1,5 g/kg testtömegű szőlőcukrot 0,5 ml steril vízben elkevertünk és szondán keresztül adtunk be. Vérmintákat (0,5–0,75 ml) vettünk a retro-orbitális sinusból CO2 szedáció alatt, kiindulási alapon, 30 perc múlva, és 120 perc múlva a szérum glükóz és szérum inzulin meghatározásához.

Nem gyors [14 C] olajsav felvétel.

Valamennyi állatot 0,9 ml 1 μCi [14 C] oleinsavat tartalmazó szezámolajjal (Dupont NEN Products, Boston, MA) 16 órával az elejtésük előtt szoptattuk. Ezt az időintervallumot Li et al. (25) patkányokban, amelyek maximális felvételt mutatnak a zsírszövetben 16 óra elteltével.

Halál

12 héttel éhgyomorra, délben az állatokat szén-dioxiddal szedáltuk, és a retro-orbitális sinusból 4–6 ml vért gyűjtöttünk nem heparinált csövekbe a további szérumanalízishez. Ezután az állatokat exsanguációval leölték.

A tetemeket megvizsgáltuk a lipectomia helyein való esetleges újratermelés érdekében. A szubkután (SQ), a parametrikus (PM) és a perirenal (PR) zsírpárnákat boncoltuk, kivágtuk, lemértük és -20 ° C-on tároltuk, amíg elemzésre nem kerültek.

A májat eltávolítottuk és lemértük, miután kidobtuk az epehólyagot. A májrészeket -20 ° C-on tároltuk a fehérje- és lipid-extrakciókhoz és a 14 C-os elemzéshez. Az egyik alikvotot folyékony nitrogénben tároltuk a glutation meghatározása céljából, mint a lipidperoxidáció markere (41). Egy kis mintát rögzítettünk Formalinban szövettani vizsgálat céljából.

A gyomor-bél traktust a nyelőcsőtől a végbélig eltávolítottuk. A maradék tetemet vízben homogenizáltuk, és az alikvot részeket gravimetriásan elemeztük a lipidek extrahálása után Dole-oldattal. Meghatároztuk a hasított test száraz tömegét, míg kiszámítottuk a zsírmentes száraz tömeget és a víztartalmat.

Kémiai elemzések

Vér.

A szérumot -20 ° C-on tároltuk az alanin-aminotranszpeptidáz, az alkalikus foszfatáz és a trigliceridek spektrofotometriás meghatározásáig (Sigma, St. Louis, MO). A leptin meghatározásához radioimmunassay (RIA) készletet használtunk. Az OGTT során gyűjtött minták glükózszintjét Beckman Glucose Analyzer 2 készülékkel mértük. Az inzulint 125 I-RIA alkalmazásával határoztuk meg patkány inzulin standarddal (IncStar, Stillwater, MN).

Máj.

A májfehérje meghatározása spektrofotometriásan történt homogenizált nedves szövetmintákból (Sigma, módosított Lowry módszer). A lipidek extrakcióját Folch szerint hajtottuk végre, és gravimetriásan mértük. A máj glutationt, a hepatocelluláris sérülés érzékeny markerét Salazar és munkatársai által leírt módszerrel határoztuk meg. (41).

A májszövet szövettani hematoxilin- és eozinfestését a Patológiai Osztály rutinjainak megfelelően készítettük el. A mintákat a patológus megvizsgálta a kísérleti csoportok ismerete nélkül, és a májsejtekben lévő lipid mennyiségét szemikvantitatív skálán osztályozták.

Zsírszövet.

A PR zsírraktárból származó mintákat 0,9% -os NaCl-oldatba helyeztük. Blottoltuk, lemértük és Folch extrakcióhoz, valamint ozmium rögzítéshez használtuk a sejtek méretezéséhez és a sejtek számításához (14). Ezt a raktárat azért választották ki a zsírsejtek méretezésére, mert következetesen bebizonyosodott, hogy a legérzékenyebb a testzsír manipulációira (pl. 23. hivatkozás). A zsír- és májszövetekben a [14 C] olajsavszámot a lipidek extrahálása előtt határoztuk meg, Packard Tricarb folyadék szcintillációs spektrométerrel.

Statisztika

A számításhoz az SPSS és a Statview II, valamint a Microsoft Excel 97 programokat használtuk t-ANOVA és Scheffé post hoc tesztek. Valamennyi eredmény átlag ± SE értékként jelenik meg. A kiválasztott folytonos változókra Pearson-korrelációkat számoltunk.

A protokollt az Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottság hagyta jóvá a laboratóriumi állatgondozási akkreditációval és értékeléssel foglalkozó egyesületnek megfelelően.

Tábornok

A HF-diéta egyenlő testtömegeket eredményezett a két HF-csoportban, amelyek magasabbak voltak, mint az S-LF állatoknál (1. táblázat; 1. ábra;P

1. táblázat: testtömeg, zsírszöveti súly és hasított test lipidtartalma lipectomizált vagy áloperált nőstény szír hörcsögökben 12 hét után HF vagy LF étrenden

Az értékek átlag ± SE; n = 9 hörcsög/csoport. HF, magas zsírtartalmú étrend; LF, alacsony zsírtartalmú étrend; SQAT, szubkután zsírszövet; PR, perirenal; PM, parametrikus; IA, intraabdominális (PR + PM); L-HF, lipectomizált HF-csoport, S-HF és S-LF, áloperált HF- és LF-csoportok.

F1-a P F1-b P F1-c P F1-d P = 0,10 S-HF és L-HF vagy S-LF esetében;

F1-e P F1-f P

1. ábra.Súly lipektomizált (L) és álműtött (S) felnőtt nőstény hörcsögökben, magas zsírtartalmú (HF) vagy kontroll, alacsony zsírtartalmú (LF) étrenden, 12 hétig.

Zsírszövetraktárak

A zsírpárna nedves súlya (SQ, PM, PR) szignifikánsan nagyobb volt a HF csoportokban, mint az S-LF csoportban (P

2. táblázat: Májszövet lipectomizált vagy áloperált nőstény szíriai hörcsögökben HF vagy LF étrenden

Az értékek átlag ± SE; n = 9 hörcsög/csoport.

* P = 0,07 L-HF és S-LF.

3. táblázat: Vérkémiai és orális glükóz tolerancia tesztek nőstény szír hörcsögökben

Az értékek átlag ± SE; n = 9 hörcsög/csoport. ALAT, alanin-aminotranszpeptidáz; AP, alkalikus foszfatáz.

F3-a P F3-b P F3-c P F3-d P = 0,10 S-HF és L-HF vagy S-LF esetében;

Az F3-e P F3-g P 14 C] olajsav felvétele a zsírszövetben szignifikánsan nagyobb volt az S-LF csoportban, mint bármelyik HF csoportban, nincs különbség a lipectomizált és a látszat-operált állatok között (4. táblázat). Az S-LF állatokban az intraabdominális depókban (PM és PR) a felvétel nagyobb volt, mint az SQAT-ban [PM, 17,0 ± 2,8 szám/perc (cpm) × 10-3/g; PR, 14,0 ± 2,3 cpm × 10-3/g; SQ, 8,4 ± 1,7 cpm × 10-3/g; P 14 C] olajsav felvétel (r = −0,61; P A 14 C] olajsav szintén nagyobb volt az S-LF csoportban, mint mindkét HF csoportban (P = 0,004; 4. táblázat).

4. táblázat. [14C] oleate felvétel SQ, PM és PR zsírszövetben és májban nőstény szír hörcsögökben

Az értékek átlag ± SE; n = 9 hörcsög/csoport. cpm, számok/perc.

F4-a P F4-b P F4-c P F4-d P F4-e P

2. ábra.A zsírsejtek súlya és a perirenális zsírszövetben a kezelt [14 C] -oleate felvétel közötti kapcsolat. FCW, zsírsejtek súlya.

Fordított összefüggések voltak a máj felvétele és az inzulin összegek között (r = −0,39; P

3. ábra.Az inzulin összege az orális glükóz tolerancia tesztek és a [14 C] -oleate felvétele során a májszövetben.