Резюме

  • AMPK, AMP-активирана протеин киназа
  • CRF, кортикотропин освобождаващ фактор
  • CSF, цереброспинална течност
  • pACC, фосфорилирана ацетил-КоА карбоксилаза
  • pAMPK, фосфорилиран AMPK
  • pSTAT3, фосфорилиран сигнален преобразувател и активатор на транскрипция 3
  • STAT, преобразувател на сигнал и активатор на транскрипция

Лептинът, произведен от адипоцити хормон, допринася за хомеостазата на телесно тегло, като регулира приема на храна и разхода на енергия (1). Въпреки това, лептинът не се използва широко в клиничната област, тъй като затлъстяването се придружава от повишен серумен лептин и реагира слабо на фармакологичното приложение на екзогенен лептин, което обикновено мощно насърчава загубата на мастна маса и намаляването на телесното тегло при сухи лица (2,3); освен това този лош отговор на затлъстели субекти е характеристика на лептинова резистентност. По този начин корекцията на лептинова резистентност при затлъстели лица би позволила лептинът да се използва за лечение на затлъстяване.

метформин

Метформин, перорален бигуаниден инсулин-сенсибилизиращ агент, инхибира производството на чернодробна глюкоза, усилва ефекта на инсулина върху усвояването на глюкоза в скелетните мускули и адипоцитите и намалява чревната абсорбция на глюкоза (4–7). Също така е добре известно, че прилагането на метформин намалява телесното тегло (8,9). Освен това, метформин намалява концентрацията на лептин при пациенти със затлъстяване (9,10) и при здрави мъже с нормално тегло (11). Въпреки че концентрацията на лептин е тясно свързана с телесната мастна маса, ефектът на намаляване на лептина на метформин не може да бъде напълно обяснен с намаляване на телесното тегло, тъй като метформинът намалява нивото на лептин дори без промяна на телесното тегло при здрави мъже с нормално тегло (11). Механизмите, чрез които метформинът намалява телесното тегло и концентрацията на лептин, са слабо разбрани. В допълнение, наскоро беше съобщено, че метформин е насочен към АМР-активирана протеин киназа (AMPK), която също се активира от лептин (12–14). Горните открития предполагат, че между метформин и лептин се осъществява по-деликатно взаимодействие. Предположихме, че метформинът повишава чувствителността към лептин и че анорексичните и редуциращи лептина ефекти на метформин са резултат от повишена чувствителност към лептин.

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА

Мъжки плъхове Sprague-Dawley са закупени от експерименталния център за животни Daehan (Сеул, Корея) в състояние след отбиване. След 1 седмица адаптация, плъховете бяха разделени на две групи, т.е. стандартни чау и групи с високо съдържание на мазнини. Грижите за животните са били в съответствие с принципите на Ръководството за грижа и използване на опитни животни от Медицинския център Йеуннам. Плъховете са настанени индивидуално при 12-часов цикъл светлина/тъмнина (от 0700 до 1900).

Експериментален дизайн

Експеримент 1.

За да се оцени ефекта на лептин, сенсибилизиращ метформин, стандартните плъхове на чау бяха разделени на три групи на 4-месечна възраст: плъхове, хранени (нелекувани) ad libitum, лекувани с метформин (третирани) плъхове и група плъхове, хранени с двойка лекуваните плъхове. Двойно хранените плъхове започнаха експеримента 1 седмица по-късно от лекуваните плъхове и количеството храна, консумирано от третираната група, беше предоставено на групата, хранена с двойки сутрин. Всяка от тези три животински групи беше допълнително разделена на две експериментални групи: група с инфузия на изкуствена цереброспинална течност (CSF) и група с инфузия на лептин, които бяха съпоставени по телесно тегло и дневен калориен прием (n = 8 във всяка) група). В допълнение към горните шест експериментални групи, различни дози лептин (0, 0,6, 3 или 15 μg лептин дневно за лекувани плъхове и 0, 0,6 или 15 μg лептин дневно за нелекувани плъхове) се вливат в стандартни чау плъхове, за да се изследват реакция на доза лептин.

Също така измерихме ефектите от краткосрочното лечение с метформин (300 mg/kg s.c. дневно в продължение на 2 дни) върху анорексичния ефект на лептина. Лептин (5 μg) се инжектира в страничната камера чрез хронично имплантиран катетър при необуздани плъхове на втория ден от лечението с метформин. Приемът на храна се измерва на 6, 12 и 24 часа след инжектирането на лептин. Телесните тегла преди инжектиране на лептин при лекувани с метформин и нетретирани плъхове са съответно 383 ± 7,7 и 392 ± 8,2 g.

За да се оцени сигнализирането за лептин, нивото на фосфорилиран сигнал и активатор на транскрипция 3 (pSTAT3) е измерено в хипоталамуса 1 час след интрацеребровентрикуларна инжекция на лептин (0, 0,1 или 1 μg) при плъхове, лекувани с метформин (300 mg/kg) sc дневно, две последователни сутрини) или физиологичен разтвор. Лептинът се инжектира 2 часа след второто лечение с метформин.

Експеримент 2.

Телесно тегло (A) и дневен прием на калории (B) при стандартните чау и плъхове с високо съдържание на мазнини. Лечението с метформин (300 mg/kg дневно) е започнало 14 седмици след диета с високо съдържание на мазнини или стандартна чау. Данните са средните стойности ± SE на осем плъха на група. □, необработен стандартен чау; ▪, лекуван стандартен чау; ○, необработени храни с високо съдържание на мазнини; •, третирани с високо съдържание на мазнини.