D-vitamin tárolása elhízott és normál testsúlyú nők zsírszövetében

Angela Carrelli

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Mariana Bucovsky

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Ronald Horst

2 Heartland Assays, LLC, Ames, IA, USA

Serge Cremers

3 Patológiai és Sejtbiológiai és Orvostudományi Tanszék, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Csengcsen Zhang

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Marc Bessler

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Beth Schrope

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

John Evanko

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Jody Blanco

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Shonni J Silverberg

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Emily M Stein

1 Endokrinológiai osztály, Orvostudományi Intézet, Columbia Egyetemi Orvosok és Sebészek Főiskolája, New York, NY, USA

Társított adatok

Absztrakt

Bevezetés

Anyagok és metódusok

Ez egyközpontú vizsgálat volt, amelyet a Columbia University Medical Center (CUMC) Metabolikus Csontbetegségek Egységén, valamint a Sebészeti, Szülészeti és Nőgyógyászati Osztályokon végeztek. A támogatható betegek 18 és 70 év közötti nők voltak. Az esetek súlyosan elhízott nők voltak, akiket bariatrikus műtétre utaltak (testtömeg-index [BMI]> 35 kg/m 2). A kontroll betegek normál testsúlyú betegek voltak (BMI 2), akiken jóindulatú nőgyógyászati indikációk miatt végeztek elektív laparoszkópos hasi műtétet. A kizárási kritériumok között szerepelt az ismert metabolikus csontbetegség, a jelenlegi biszfoszfonát-kezelés, a transzplantált betegek, veseelégtelenség (Cr> 1,5 mg/dl-ben definiálva), rosszindulatú daganat (kivéve, ha 5 évig gyógyult), endokrinopathia (beleértve a pajzsmirigy túlműködését, Cushing-féle), a máj betegség, a bél felszívódási zavarai, valamint a glükokortikoidok korábbi vagy jelenlegi alkalmazása. Az alanyokat kizártuk a vizsgálatból, ha D-vitamin-kiegészítőket alkalmaztak napi 1200 NE-nál nagyobb adagokban.

A 25OHD szérumkoncentrációját és a testösszetétel-méréseket preoperatív módon végeztük. A testösszetétel mérése magában foglalta a teljes zsírtömeg, a sovány tömeg és a zsírtömeg százalékos arányának értékelését kettős energiájú röntgenabszorpciós módszerrel (DXA) QDR 4500A és Delphi W modell denzitométereken (Hologic Inc., Waltham, Massachusetts, USA). A testösszetétel mérésének rövid távú in vivo pontossága a CUMC-nél 1%. A 25OHD2 és 25OHD3 szérumot ultrateljesítményű folyadékkromatográfiával mértük, tandem tömegspektrometriával (UPLC-MS/MS) kombinálva, 1290 UPLC és 6410 tandem tömegspektrométerrel (Agilent, Santa Clara, Kalifornia, USA). A vizsgálatok közötti variációs együttható (CV) 25OHD2 esetén 2,9% és 25OHD3 esetében 5,4%.

D2 és D3 vitamin mérése a zsírszövetben

Statisztikai analízis

Valamennyi elemzést SAS (9. 4 verzió; SAS Institute, Cary, NC, USA) segítségével végeztük.

A kétoldalas p értékek (12) azt sugallják, hogy a 80% -os teljesítményhez és 5% kétfarkú alfához 15 csoportra volt szükség. A teljesítményanalízis feltételezéseinek igazolására szolgáló előzetes elemzés magasabb szérum 25OHD-szintet tárt fel, mint az elhízott csoportban várható volt. Ezért az elhízott csoportba való felvételt 21-re növeltük, hogy növeljük bizalmunkat abban, hogy az eredményeket pontosan becsülték ebben a csoportban.

Eredmények

2. táblázat

D-vitamin zsírban és szérumban (átlag ± SD)

ObeseControlp Érték

Zsírtartály D-vitamin (ng/g)
SUBQ D2-vitamin	14,9 ± 5,2	2,2 ± 7,1	0,16
SUBQ D3-vitamin	19,6 ± 6,3	23,5 ± 8,5	0,88
SUBQ teljes D-vitamin	34,2 ± 9,1	25,7 ± 12,3	0,63
Omental D2-vitamin	22,8 ± 8,6	3,7 ± 11,6	0,44
Omental D3-vitamin	28,0 ± 8,4	26,3 ± 11,4	0,72
Omental teljes D-vitamin	50,6 ± 13,1	29,7 ± 17,6	0,37
Szérum 25 (OH) D (ng/ml)
25OHD2	5,1 ± 1,1	2,6 ± 0,8	0,08
25OHD3	21,8 ± 1,8	23,4 ± 2,4	0,54
25OHD összesen	26,9 ± 1,6	25,9 ± 2,2	0,71
A test összes D-vitamin-raktára (mg)
D2-vitamin	0,99 ± 0,4	0,04 ± 0,50	0,001
D3-vitamin	1,31 ± 0,31	0,40 ± 0,42	0,01
D-vitamin összesen	2,29 ± 0,55	0,44 ± 0,76	0,002

Ezeknek az elemzéseknek az eredményei nem változtak, miután kontrollálták a D-vitamin mérésének évszakát. Sem a D-vitamin koncentrációja az omenta vagy a szubkután zsírban, sem a szérum 25OHD2 vagy 25OHD3 nem változott évszakonként.

A D-vitamin szérum- és zsírkoncentrációja szorosan összefüggött mindkét csoportban (1. ábra). A D-vitamin koncentrációja a szubkután zsírban szignifikánsan korrelált az elhízott szérum 25OHD-val (r = 0,66, p 2. táblázat). Ezzel szemben a D-vitamin eloszlása a zsírrészek között nem különbözött az adipozitás foka szerint (2. ábra). A D-vitamin eloszlása az omentális és a szubkután zsírtér között hasonló volt az elhízott és a kontroll csoportokban (p a csoportok között = 0,9). Az összes D-vitamin koncentráció számszerűen magasabb volt az omentális zsírban, mint a szubkután zsírban mind elhízott, mind kontroll csoportban. Az összes D-vitamin és a D3-vitamin különbsége a rekeszek között azonban csak az elhízott csoportban volt statisztikailag szignifikáns (2. ábra). Az omentális zsírban jelentősen magasabb D2-vitamint figyeltek meg mind az elhízott, mind a kontroll csoportokban.

A D-vitamin megoszlása szubkután (fekete sáv) és omentális (fehér sáv) rekeszekben az elhízott és a kontroll alanyok között. D2 (A), D3 (B) és összes D (C) vitamin.

Vita

Tudomásunk szerint ez az első olyan vizsgálat, amely mind a szubkután, mind az omentális zsírtérben mérte a D-vitamint elhízott és normál testsúlyú kontroll személyeknél. Az adatok kiterjesztik az elhízottak zsírszövetében a D-vitaminnal kapcsolatos korlátozott előzetes információkat, fokozott pontossággal megerősítve a test D-vitamin-tartalmának lényegesen nagyobb teljes mennyiségét, és igazolva, hogy a D-vitamin koncentrációja területi egységenként változik. Pontosabban, a D-vitamin nagyobb volt az omentálisban, mint a szubkután zsírban. Az eredmények arra utalnak, hogy a D-vitamin anyagcseréje több hasonlóságot mutat, mint eltérést a súlyspektrumban. Az elhízott és nem elhízott egyének hasonló pozitív összefüggéseket mutatnak a szérum 25OHD és a D-vitamin koncentrációja között zsírszövetükben, és a D-vitamin általános eloszlása a különböző zsírtérekben hasonlóan nem változott a súly szerint. Ezek az eredmények alátámasztják a volumetrikus hígítás hipotézisét, amely az elhízottak D-vitamin-hiányának oka. Azt javasolják, hogy nagyobb mennyiségű D-vitamint kell lerakni a zsírszövet nagy tömegének telítéséhez, ami a nem megfelelő bevitel esetén alacsonyabb szérumszinthez vezethet.

Jelentős közvetlen összefüggést találtunk a szérum 25OHD és az összes D-vitamin között mind a szubkután, mind az omentális zsírban, és hasonló összefüggést találtunk mind az elhízott, mind a nem elhízott alanyokban. Ezek az adatok megerősítik a legtöbb (12,14), de nem az összes (13,15,16) korábbi vizsgálat hasonló eredményeit, amelyek elsősorban a szubkután zsírszövetet értékelték, és összefüggéseket jelentettek mind a 25OHD (14), mind a szérum D3 vitaminnal. (12) Hasonlóképpen, egy nemrégiben végzett állatkísérlet során a szérum és a zsíros D-vitamin szorosan összefüggött egymással. (17)

Megállapítottuk, hogy a D3-vitamin teljes eloszlása az omentális és a szubkután zsírtér között hasonló volt az elhízott és a kontroll alanyoknál; mindkét csoportban magasabb volt az összes D-vitamin és a D3-vitamin koncentrációja az omentális zsírban. Hogy ez a különbség csak az elhízott csoportban volt szignifikáns, annak a kisebb mintaméret és a kontrollcsoportban található értékek nagyobb variációja lehetett az oka. Kevés tanulmány mérte a D-vitamin koncentrációját mind az omentális, mind a szubkután zsírban, ezért adataink fontos bizonyítékokat szolgáltatnak a D-vitamin raktárak változékonyságáról a különböző zsírraktárakban. Ez alátámasztja az embereken és állatokon végzett korábbi munka eredményeit. (16,18) Fontos kérdés, hogy vajon változik-e a D-vitamin anyagcsere ezekben a különböző terekben?.

A korábban csak egy vizsgálatban mért D2-vitamint (15, 16) sok alanynál nem lehetett kimutatni, különösen a kontrollcsoportban. Meglepő módon nem találtunk szignifikáns kapcsolatot a D2-vitamin pótlása és a zsírszövetben lévő D2-vitamin koncentrációja között. Elképzelhető, hogy a D2-vitamin raktárak több alanyban is tükrözték a múltbeli felhasználást, mivel nem volt információnk a korábbi adagolásról vagy a kiegészítés időtartamáról. Ezenkívül a D2-vitamin más kiegészítőkbe is bekerülhetett, amelyekről a betegek nem tudtak.

A várakozásoknak megfelelően az összes D-vitamin készlet magasabb volt az elhízott csoportban, mint a kontroll csoportban. Korábbi vizsgálatok általában a teljes test D-vitaminját számították ki, feltételezve, hogy az összes zsírszövetben hasonló a zsírkoncentráció. (9,13) Adataink szerint ez a feltételezés nem pontos. Vizsgálatunk az összes D-vitamin-készletet kiszámította a tényleges (és különböző) D3-vitamin-koncentrációk felhasználásával, a különböző zsírtérekben mért értékek segítségével, pontosabb becslést tesz lehetővé. Fontos azonban megjegyezni, hogy módszerünket még nem validálták. Nem veszi figyelembe az intrahepatikus vagy intramuszkuláris zsírraktárakat sem, amelyek elhízott egyéneknél jelentősek lehetnek. Ha ezeket a rekeszeket figyelembe vették, akkor valószínűleg még nagyobb különbséget figyeltünk volna meg az elhízott és a kontroll alanyok összes D-vitamin-raktárában. Alternatív módszerekre, például MRI-re lenne szükség ezen raktárak közvetlen számszerűsítéséhez.

Az elhízottakban a megnövekedett zsírtartalmú D-vitamin raktárak megállapítása alátámasztja azt az elképzelést, hogy a nagyobb zsírtömeg a D-vitamin tározója, ami megtelve nagyobb összraktárakat eredményez. E megnövekedett igény miatt azonban hasonló D-vitamin bevitel esetén a szérum 25OHD koncentrációja alacsonyabb lehet elhízottnál, mint egy nem elhízott alanynál. Számos olyan tanulmány bizonyítja, hogy a szérum 25OHD az étrend okozta súlycsökkenéssel növekszik, ezt az elméletet tovább támasztják alá. (19,20) A bariatrikus műtét után rendelkezésre álló adatokat nehezebb értelmezni. Bár beszámoltak megnövekedett 25OHD-szintről, a megállapításokat megzavarja a posztoperatív D-vitamin-kiegészítés. (16,21)

Bár ezek az adatok némi betekintést nyújtanak a D-vitamin anyagcseréjébe az elhízásban, további munkára van szükség az elhízottak alacsony 25OHD-szintjének etiológiájának teljes magyarázatához. Az elhízott és nem elhízott alanyok esetében hasonló összefüggés megállapítása a szérum 25OHD és az összes D-vitamin között a szubkután és az omentális zsírban egyaránt arra utal, hogy a D-vitamin mozgása a zsír- és a szérum rekeszek között hasonló a normál testsúlyú és elhízott egyéneknél. Ezek az eredmények alátámasztják azt a hipotézist, miszerint az elhízottaknál általában alacsonyabb 25OHD-szint legalább részben összefügg a volumetrikus hígítással. (8) Nem vonhatjuk le azonban azt a következtetést, hogy egyetlen más hipotézis sem lenne érdemben. Bár az elhízott, de nem normál testsúlyú egyéneknél az omentális és a szubkután zsír magasabb D-vitamin-tartalma a kontrollcsoport kisebb mintaméretét tükrözheti, azt is sugallhatja, hogy létezik a D-vitamin megkötésének bizonyos összetevője is.

Összefoglalva, ez az első kontrollált vizsgálat, amely a D-vitamin koncentrációját vizsgálja a szubkután és az omentális zsírban súlyosan elhízott egyéneknél. Kimutattuk, hogy a D2 és D3 vitamin mérhető az egyének szubkután és omentális zsírjában a súlyspektrumban. Megállapítottuk, hogy bár az elhízott alanyok összes D-vitamintartalma lényegesen nagyobb, a szérum 25OHD és a zsír-D-vitamin, valamint a D-vitamin omenta és szubkután zsírtér közötti eloszlási mintázata hasonló volt elhízott és normál testsúlyú egyéneknél. Adataink alátámasztják azt a hipotézist, miszerint az elhízott egyének nagy mennyiségű zsírszövete a D-vitamin tárolóként szolgál. Az e nagy tartály telítéséhez szükséges megnövekedett D-vitamin mennyiség tehát hajlamosíthatja az elhízott egyéneket a szérum 25OHD-jének hiányára. Jövőbeli, nagyobb vizsgálatokra van szükség ezen megállapítások megerősítéséhez, valamint a D-vitamin tárolásának és anyagcseréjének természetének további tisztázásához az elhízott populációban.