Катедра по клинична фармация, Колеж по фармация, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Програма за изследване на биомаркери, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Принц Мутайб Катедра за биомаркери на остеопорозата, Университет King Saud, Рияд, Саудитска Арабия

Автор за кореспонденция: Khalid M. Alkharfy, Катедра по клинична фармация, Фармацевтичен колеж, Университет King Saud, Рияд, 11451, Саудитска Арабия (факс + 966 1 4677480, имейл [email protected]). Потърсете още статии от този автор

Програма за изследване на биомаркери, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Принц Мутайб Катедра за биомаркери на остеопорозата, Университет King Saud, Рияд, Саудитска Арабия

Отдел по биохимия, Колеж по наука, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Принц Мутайб Катедра за биомаркери на остеопорозата, Университет King Saud, Рияд, Саудитска Арабия

Отдел по биохимия, Колеж по наука, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Отдел за трансмисионен електронен микроскоп, Изследователски център на Колежа на науката, Университет Крал Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Катедра по клинична фармация, Колеж по фармация, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Програма за изследване на биомаркери, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Принц Мутайб Катедра за биомаркери на остеопорозата, Университет King Saud, Рияд, Саудитска Арабия

Автор за кореспонденция: Khalid M. Alkharfy, Катедра по клинична фармация, Фармацевтичен колеж, Университет King Saud, Рияд, 11451, Саудитска Арабия (факс + 966 1 4677480, имейл [email protected]). Потърсете още статии от този автор

Програма за изследване на биомаркери, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Принц Мутайб Катедра за биомаркери на остеопорозата, Университет King Saud, Рияд, Саудитска Арабия

Отдел по биохимия, Колеж по наука, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Принц Мутайб Катедра за биомаркери на остеопорозата, Университет King Saud, Рияд, Саудитска Арабия

Отдел по биохимия, Колеж по наука, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Отдел за трансмисионен електронен микроскоп, Изследователски център на Колежа на науката, Университет Крал Сауд, Рияд, Саудитска Арабия

Резюме

Ролята на витамин D за поддържане на калциевата хомеостаза и костната минерализация е добре установена. Целта на настоящото изследване беше да се оцени ефектът от лечението с калцитриол върху възпалението, инсулиновата резистентност и чернодробните промени, предизвикани от повишеното телесно тегло. Четири групи мишки (n = 11 всяка) бяха поддържани на диета с ниско съдържание на мазнини (LFD) или диета с високо съдържание на мазнини (HFD) със и без 1α, 25-дихидроксивитамин D3 (калцитриол) в продължение на 16 седмици. Теглото на животните се записва в началото на проучването и на всеки 4 седмици след това. В края на експеримента се вземат кръвни проби за определяне на биохимичните параметри и се вземат чернодробни тъкани за хистопатологична оценка. Наблюдавано е значително постепенно намаляване на теглото при HFD-хранени мишки, лекувани с калцитриол, в сравнение с постоянно нарастване на контролите (стр

Витамин D е добре известен със своята роля за поддържане на хомеостазата на калций и фосфор и насърчаване на костната минерализация. Функционално активната форма на витамин D, известна още като 1α, 25-дихидроксивитамин D3 [1,25‐ (OH) 2D3] или холекалциферол (калцитриол), изпълнява функциите си чрез свързване с ядрени рецептори за витамин D (VDR) и модулиране на транскрипцията регулиране на гените, отговарящи на витамин D 1. Както VDR иРНК, така и протеин са открити в черния дроб на гризачи 1, 2. Освен това има скорошни доказателства за регулирането на VDR от неговия лиганд в чернодробната тъкан 3. VDR е член на суперсемейството от ядрени рецептори, които регулират генната експресия като зависим от витамин D транскрипционен фактор 4. Въпреки това, повсеместното разпределение на вътреклетъчната VDR в различни тъкани и възникващите епидемиологични доказателства, свързващи дефицита на витамин D с повишените рискове за няколко заболявания, подчертават неговите плейотропни действия 5, 6 .

Корелацията между висцералното затлъстяване и хроничното активиране на имунната система е особено силна 17. Висцералните мастни депа отделят големи количества свободни мастни киселини в черния дроб и отделят повече възпалителни цитокини, отколкото подкожното отделение, което би могло да обясни защо централната затлъстяване е по-силен рисков фактор за сърдечно-съдова заболеваемост и смъртност от общото затлъстяване 18. Няколко възпалителни цитокини, включително интерлевкин-6 (IL-6) и фактор на туморна некроза-α (TNF-α), индуцират секрецията на С-реактивен протеин (CRP), маркер за нискостепенно възпаление, в черния дроб 19. Този протеин е свързан с повишен риск от коронарна болест на сърцето предимно чрез намаляване на инсулиновата чувствителност и увеличаване на артериалното липидно отлагане, причиняващо атеросклероза и нарушена ендотелна функция 20. Освен това висцералните мастни депа имат директен портален достъп и по този начин по-голям потенциал за увреждане на черния дроб, включително чернодробна исхемия и перфузия, нарушено усвояване на глюкоза от скелетните мускули и увеличена базална липолитична скорост и освобождаване на свободни мастни киселини 21. Дългосрочните последици са повишен риск от свързани със затлъстяването възпалителни заболявания и смъртност и намалена продължителност на живота 22 .

Ефектът от лечението с калцитриол/витамин D върху индуцирана от теглото инсулинова резистентност, системно възпаление и свързаните патологични промени в черния дроб изисква допълнителни изследвания. Следователно, това проучване е предприето, за да се оцени този ефект в модел на мишка C57BL/6J. Този щам на мишката е особено използван като модел на човешко затлъстяване, тъй като развива затлъстяване и инсулинова резистентност със или без хипергликемия, когато се отглежда на диета с високо съдържание на мазнини и захароза; въпреки това остава постно, ако съдържанието на мазнини в диетата е ограничено 23-26 .

Материали и методи

Животни и протокол за изследване

Мъжки мишки C57BL/6J на възраст 4-5 седмици и тегло

Теглото на животните се записва в началото на проучването и на всеки 4 седмици след това. За биохимичната оценка кръвни проби (

200 μl) бяха събрани от гладували животни в края на експеримента в епруветки за събиране с помощта на остър край на стъклената капилярна тръба за проникване в орбиталната конюнктива и разкъсване на орбиталния синус. Плазмата се приготвя чрез центрофугиране на кръвни проби при 1000 х ж за 15 минути. при 4 ° C и се съхранява при -80 ° C до анализ.

Биохимична оценка

Общият холестерол в плазмата, триглицеридите, калция, глюкозата и албумина се измерват с автоматичен химически анализатор (Konelab, Espoo, Финландия). Нивата на C-пептид, инсулин, TNF-α, IL-6, CRP и паратиреоиден хормон (PTH) бяха определени с помощта на ELISA комплект за имуноанализ в съответствие с препоръките на производителя (Alpco Diagnostics, Salem, NH, USA). Оценката на модела на хомеостаза на инсулинова резистентност (HOMA-IR) беше изчислена, като се използва концентрация на глюкоза и инсулин по следната формула: глюкоза на гладно (mM) × инсулин на гладно (μU/ml)/22,5.

Хистологично и ултраструктурно изследване

Статистически анализ

Данните са представени като средно ± стандартно отклонение (S.D.), с изключение на нивата на С-пептид и PTH, където се използват медиани и интерквартилни диапазони (IQR). Променливите бяха подходящо трансформирани или в дневника, или в квадратния корен. Проведен е анализ на дисперсията (anova) за оценка на разликите между групите, последвани от HSD на Tukey или Bonferroni post hoc тест. Негауссовите променливи бяха сравнени с помощта на непараметрични Kruskal – Wallis H и Mann-Whitney U-тест. Значението беше определено на стр ≤ 0,05 и всички статистически анализи са извършени с помощта на spss за Windows (версия 16.0, Чикаго, IL, САЩ).

Резултати

Промени в телесното тегло

Процентното изменение на теглото се изчислява, коригирано спрямо базовото тегло (средно 24,1 g). Излагането на HFD доведе до по-голямо наддаване на телесно тегло в сравнение с групите, хранени с LFD (фиг. 1). Това достига статистическа значимост до 8 и 12 седмица, където средното процентно изменение на теглото е 26,4% срещу 6,4% (стр

свързаното

Биохимични находки

След лечение с калцитриол в групата с HFD са наблюдавани статистически значими намаления на нивата на инсулин, C-пептид, IL-6 и CRP срещу контролната група (таблица 1, стр. 0,05).