Афилиации UMR 1319 MICALIS, Национален институт за агрономия на Recherche, Център на Recherche de Jouy-, Jouy-en-Josas, Франция, AgroParisTech, Jouy-en-Josas, Франция

ефект

Афилиации UMR 1319 MICALIS, Национален институт за агрономия на Recherche, Център на Recherche de Jouy-, Jouy-en-Josas, Франция, AgroParisTech, Jouy-en-Josas, Франция

Принадлежности UMR 1319 MICALIS, Институт за национално агрономическо изследване, Център за издирване на Жуи-, Жуи-ан-Йосас, Франция, AgroParisTech, Жуи-ен-Йосас, Франция, Катедра по основни медицински науки, Колеж по остеопатична медицина, Западен университет на здравните науки, Помона, Калифорния, Съединени американски щати, Департамент по човешко здраве и развитие, Университет в Сучава, Сучава, Румъния

  • Франк А. Дука,
  • Тимъти Д. Суорц,
  • Михай Коваса

Фигури

Резюме

Цитат: Duca FA, Swartz TD, Covasa M (2014) Ефект на диетата върху предпочитанието и приема на захароза при затлъстели предразположени и резистентни плъхове. PLoS ONE 9 (10): e111232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111232

Редактор: Джеймс Едгар Макътчън, Университет в Лестър, Обединеното кралство

Получено: 29 юли 2014 г .; Прието: 29 септември 2014 г .; Публикувано: 20 октомври 2014 г.

Наличност на данни: Авторите потвърждават, че всички данни, лежащи в основата на констатациите, са напълно достъпни без ограничения. Всички съответни данни са в хартията.

Финансиране: Изследването е подкрепено от Румънската национална програма PN-II-ID-PCE-2012-4-0608 №. 48/02.09.2013 г., Анализ на нови рискови фактори, влияещи върху контрола на приема на храна и регулирането на телесното тегло. Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.

Конкуриращи се интереси: Авторите са декларирали, че не съществуват конкуриращи се интереси.

Въведение

Прекомерната консумация на силно вкусни, богати на захар и енергийно гъсти храни е важен принос за околната среда за нарастващите световни нива на затлъстяване. При такива условия хората, податливи на затлъстяване, са изложени на по-висок риск от излишен прием на калории, което допринася за затлъстяването. Всъщност животните, склонни към затлъстяване (OP) са хиперфагични и имат повишена енергийна ефективност, когато се поддържат на високоенергийна (HE) диета, водеща до значително увеличаване на телесното затлъстяване [1]. Този животински модел се характеризира с полигенен фенотип, който много прилича на човешкото затлъстяване и е полезен за разгадаване на взаимодействието на обезогенното хранене и генетиката върху наддаването на тегло и затлъстяването [2]. Докато промененият периферен метаболизъм, дефицитите в невронната сигнализация и лептиновата резистентност допринасят за хроничното свръхпотребление и затлъстяването в този модел [3] - [5], нарушената орална и пост-орална обратна връзка вероятно играе важна роля в развитието на затлъстяване [6], [7].

Методи

Субекти

Прием и предпочитание на разтвори на захароза.

Фиктивно хранене.

OP и OR плъхове, които не са били на захароза, са били подходящи за хронични стомашни канюли, както е описано по-горе [18]. След възстановяване и постигане на предхирургично тегло, плъховете претърпяха три тренировъчни изпитания на 60-минутни сеанси на фалшиво хранене с 0,03 М разтвор на захароза, сутрин (0900 ч), след лишаване от вода за една нощ (1700–0900 ч). По време на тестването плъховете бяха лишени за кратко от вода (0900–1600), но не и от храна и бяха тествани за 1 h (1400–1500 h) фиктивен прием на 0,03 М разтвор на захароза, докато се постигне стабилно изходно ниво. След това плъховете бяха хранени фалшиво с един от трите разтвори на захароза (0,03, 0,3 и 1,0 М) в произволен ред, през ден, като всяка концентрация беше тествана поне два пъти. Приемът на захароза се записва индивидуално на всеки 5 минути в продължение на 60 минути. По време на фалшиво хранене, всички тръби бяха проверени за правилен дренаж, за да се сведе до минимум всяка захароза, постъпваща в червата по време на тестването, и да се предотвратят следорални стимулиращи знаци, свързани със захарозата.

Тест за орален глюкозен толеранс (OGTT).

Плъховете са тествани за толерантност към глюкоза след периода на 3-седмичен достъп до захароза чрез прилагане на 50% глюкозен разтвор (2 g глюкоза/kg телесно тегло) чрез орален сондаж. Кръв от опашката се взема от 0, 30, 60, 90 и 120 минути след сонда и кръвната глюкоза се анализира с глюкомер (One-Touch).

Колекция от тъкани.

Езителните клетки на езика са събрани от отделна група наивни животни (OP chow, OP HE, OR chow, OR HE; n = 4 всяка). След 5-часов пост (0900–1400) плъховете бяха поставени под дълбока изофлуоранова анестезия и бяха събрани езикови епителни клетки, като се използва ензимна дисоциация, както е описано другаде [24].

Количествена PCR в реално време (qRT-PCR).

РНК се извлича с помощта на RNEasy Fibrous Tissue Mini-kit (Qiagen, Франция), съгласно инструкциите на производителя. За синтеза на cDNA, 2 ug RNA се транскрибират обратно в реакционен обем от 60 ul, използвайки комплект с голям капацитет за cDNA (Applied Biosystems, Courtaboeuf, Франция). Пробите бяха пуснати в три екземпляра в реакционен обем от 20 ul, използвайки система Step-OnePlus (Applied Biosystems, Courtaboeuf, Франция) RT-PCR система. Нивата на транскрипция на T1R3 се определят количествено, като се използва описан анализ на генната експресия на Taqman и майсторска смес на генна експресия (Applied Biosystems, Courtaboeuf, Франция). Относителната експресия на иРНК е количествено определена, използвайки метода 2 -ΔΔCT с β-актин като вътрешен контрол.

Статистически анализ

За експерименти с реално хранене са направени сравнения на телесното тегло и затлъстяването между групите, като се използват двупосочни повтарящи се мерки (диета, щам) на дисперсионния анализ (rmANOVA). Разликите между групите за предпочитание на захароза, приемане и общ прием на калории бяха подложени на трипосочен (щам, концентрация, диета) rmANOVA. Данните за общия калориен прием бяха представени като среднодневна стойност на калориите от общо 48 часа прием на твърда храна и разтвор на захароза. За OGTT нивата на кръвната глюкоза се анализират във всяка точка от времето чрез двупосочен (диета, щам) ANOVA. За фиктивно хранене, общо 60 минути прием на захароза (в ml) се подлага на трипътен (диета, щам, концентрация) rmANOVA. Стойностите от qPCR бяха анализирани с помощта на двупосочен (диета, щам) ANOVA. За всички изследвания дисперсионните анализи бяха последвани от post-hoc тестове на Bonferroni, където е подходящо. Границата на доверие за статистическа значимост е зададена на p Фигура 1. Телесни тегла (A) и индекс на затлъстяване (B) при плъхове OP и OR, хранени с чау и HE.

(A) OP плъховете тежат повече от OR след 2 седмици на хранене с НЕ и повече от хранени с OP кучета след 4 седмици. (B) Хранените с чау и ОН плъхове имат значително по-голяма относителна маса на мастна тъкан в сравнение с аналозите на ИЛИ, а храненето с НЕ води до повишено затлъстяване както на плъховете OP, така и на OR. Данните са изразени като средни стойности ± SEM, * P ††† P ### P Фигура 2. Предпочитание (A) и прием (B) при OP и OR плъхове по време на 48-часови тестове с две бутилки захароза спрямо вода.

(А) По време на хранене с чау, OP плъховете предпочитат по-ниска най-ниска концентрация (0,01 М) захароза от плъховете OR. В допълнение, HE-храненето намалява предпочитанието на захароза както за OR (0,01 M, 0,03 M и 1,0 M), така и за OP (0,3 M и 1,0 M) плъхове. (B) В сравнение с плъховете OR, плъховете OP показват намален прием при концентрации 0,03 M и 0,1 M по време на хранене с чау и при 0,1 M захароза по време на хранене с HE. Освен това, плъховете OP и OR консумират по-малко захароза, когато се хранят с HE диета в сравнение с чау (OR при 0,03 M, 0,1 M и 0,3 M; OP при 0,3 M). Данните са изразени като средни стойности ± SEM. * P † P ††† P # P ### P Фигура 3. Общ дневен енергиен прием по време на 48-часово тестване на захароза с две бутилки и дни на измиване.

По време на хранене с HE, плъховете OP консумират повече общи калории при всички тестове и измивания, с изключение на 1,0 M захароза, в сравнение с плъховете OR. Храненето с НЕ води до повишен енергиен прием по време на тестове на всички концентрации на захароза за плъхове OP в сравнение с аналозите на чау. * P † P # P ## P ### P Фигура 4. OGTT на OP и OR плъхове по време на чау-и HE хранене.

По време на хранене с чау, OP плъховете са намалили нивата на глюкоза в кръвта на 60 минути в сравнение с плъхове OR, докато хранените с HE плъхове показват намалени нива на глюкоза на 60, 90 и 120 минути в сравнение с HE плъхове, хранени с HE. * P † P # P ## P 0,05; ОП срещу ИЛИ, за всяка концентрация). Това се дължи главно на значително намаляване на 0,3 M захароза и 1,0 M прием на захароза (P Фигура 5. Едночасово фиктивно приемане на разтвори на захароза за плъхове OP и OR, хранени с чау и HE.

Хранените с чау OP плъхове са намалили приема на 0,3 M и 1,0 M разтвори на захароза в сравнение с OR плъхове. HE-храненето води до намален прием на 0,3 M и 1,0 M разтвори на захароза при плъхове OR. * P † P Фигура 6. Експресия на гена на лингвален T1R3 при OP и OR нелекувани животни OP плъховете са намалили T1R3 mRNA в задния езиков епител спрямо OR плъхове по време на хранене с чау.