Отворен достъп рецензирани научни и медицински списания.

диета

Свободен достъп

Dove Medical Press е член на OAI.

Препечатки

Групови препечатки за фармацевтичната индустрия.

Фаворизирани автори

Ние предлагаме реални ползи за нашите автори, включително бърза обработка на документи.

Промоционален мониторинг на статии

Регистрирайте вашите конкретни подробности и конкретни лекарства, които представляват интерес, и ние веднага ще съпоставим информацията, която предоставяте, на статии от нашата обширна база данни и ще ви изпратим PDF копия незабавно.

Социална медия

Диетата с генистеин подобрява телесното тегло, нивата на серумна глюкоза и триглицериди както при мъжки, така и при женски ob/ob мишки

Автори Rockwood S, Mason D, Lord R, Lamar P, Prozialeck W, Al-Nakkash L

Получено 19 май 2019 г.

Приет за публикуване 30 август 2019

Публикувано 3 октомври 2019 г. том 2019: 12 страници 2011—2021

Проверено за плагиатство Да

Коментари на рецензенти 2

Редактор, който одобри публикацията: Професор Минг-Хуей Цзоу

Schuyler Rockwood, 1 Daniel Mason, 1 Ryan Lord, 1 Peter Lamar, 2 Walter Prozialeck, 2 Layla Al-Nakkash 3

1 Аризонски колеж по остеопатична медицина, Midwestern University, Glendale, AZ, USA; 2 Катедра по фармакология, Колеж за следдипломно обучение, Midwestern University, Downers Grove, IL, САЩ; 3 Катедра по физиология, Колеж за следдипломно обучение, Среднозападния университет, Глендейл, Аризона, САЩ

Кореспонденция: Лейла Ал-Накаш
Катедра по физиология, Колеж за следдипломно обучение, Университет на Средния Запад, 19555 N. 59th Avenue, Глендейл, AZ 85308, САЩ
Тел. +1 623 572 3719
Факс +1 623 572 3673
Изпратете имейл на [email protected]

Ключови думи: генистеин, об/об, диабет, фенотип

Въведение

Мишката с дефицит на ob/ob лептин е често използван миши модел за диабет и затлъстяване. Тези мишки са хипергликемични, хиперинсулинемични и хиперлипидемични. 1 Хиполептинемия, макар и нечеста, е докладвана клинично. 2 В допълнение, хората с вроден дефицит на лептин вследствие на мутации в гена ob показват нарушен клетъчно-медииран имунен отговор и повишен процент на инфекции при липса на хиперкортизолемия и хипергликемия. 3–7 В настоящото проучване използвахме ob/ob мъжки и женски мишки на възраст 9–10 седмици, което е сравнимо с предишни проучвания, които са демонстрирали хиперинсулинемия и хипергликемия на тази възраст. 8,9

Генистеинът е естествен фитоестроген с множество полезни ефекти. Следващите примери подчертават полезността на генистеин като инструмент за подобряване на симптомите, свързани с диабет и затлъстяване. Показано е, че генистеинът: (1) подобрява сърдечното възпаление и оксидативния стрес в модел на диабетна кардиомиопатия, индуцирана от стрептозотоцин, 10 (2) проявява антиоксидантна и тирозин киназна активност, 11–14 (3) подобрява системната глюкозна толерантност чрез подобрена експресия на GLUT4 при женски диабетни мастни плъхове Zucker (диетично приложение за 17 седмици: 30–55 mg/kg/ден), 15 (4) намалява липогенезата и натрупването на триглицериди чрез повишена експресия на PPAR-γ и подобрява усвояването на чернодробната глюкоза при затлъстели женски плъхове Wistar, 16 и имат антиадипогенни действия, като по този начин играят роля в липидния метаболизъм. 17,18 Наскоро демонстрирахме, че диетата с генистеин (600 mg генистеин/кг диета), консумирана в продължение на 4 седмици, може да има благоприятен ефект върху енергийните разходи при мъжки ob/ob мишки; повишаване както на телесната температура, така и на серумните нива на Т3, с придружено намаляване на хиперкортикостеронизма. 19.

Тук предоставяме оценка на ефектите от консумацията на генистеин за период от 4 седмици върху физическите характеристики, серумния профил, чернодробната стеатоза и чернодробния оксидативен стрес на мъжки и женски мишки със затлъстяване/диабет. Ние предположихме, че диабетичният затлъстял фенотип на ob/ob мишката ще бъде намален (изглежда по-слаб) чрез прилагане на генистеинова диета. Генистеин значително намалява телесното тегло при об/жен жени и мъже (съответно 12–9%). Генистеин значително понижава нивата на серумна глюкоза при ob/ob жени и мъже (съответно 18–43%), но не оказва ефект върху серумния инсулин. Диетата на генистеин значително понижава серумните нива на триглицеридите както при об/об мъжки, така и при женски мишки, връщайки ги на нископодобни нива. При жените генистеин значително намалява серумните нива на панкреатичния полипептид и повишава серумните нива на GIP. Генистеинът има зависими от пола ефекти върху чернодробната стеатоза: при жените генистеинът увеличава% мазнини и диаметъра на мастните капки 2,6 пъти, заедно с допълнително увеличаване на чернодробните TBARS. Резултатите от това проучване показват интересни благоприятни ефекти на диестениновата диета както за мъжки, така и за женски ob/ob мишки върху телесното тегло, нивата на серумната глюкоза и серумните триглицериди.

Методи

Мъжки и женски ob/ob и постни мишки C57BL/6J на възраст 4-5 седмици бяха закупени от лабораторията Jackson (Bar Harbor, ME) и настанени в център за грижи за животни с 12:12 часа светло-тъмен цикъл. Мишките бяха разпределени на случаен принцип към една от двете диетични групи: ob/ob мишки, хранени или със стандартна храна за гризачи (std, ob/ob-Std), или хранени с диета, съдържаща генистеин (Gen, ob/ob-Gen). Мишки, които сравнихме с постно управление, хранени със стандартно шоу на гризачи (std, ln-Std). В това проучване нямахме слаба група, която се хранеше с генистеин. Целта на настоящото проучване беше първо да се сравни постно с ob/ob и двете хранени еднакви стандартни чау, а след това второ да се хранят ob/ob мишки диетата на генистеин, за да се установят ефектите на генистеин.

Диетата, съдържаща генистеин (600 mg генистеин/кг диета, Gen), е закупена от Dyets Inc. (Bethlehem, PA). Съставът на диетата с генистеин е публикуван по-рано. 28–30 Храната и водата бяха осигурени по желание. Телесното тегло и общото здравословно състояние се наблюдават ежеседмично по време на 4-седмичния период на диета. В

На възраст 9-10 седмици мишките бяха задушени в атмосфера от 100% CO2, последвано от хирургичен пневмоторакс. След приключване на диетата, органите бяха събрани, незабавно претеглени и или замразени в течен азот за съхранение при -80 ° C до употреба, или замразени бързо в съединение за оптимална температура на рязане (OCT) за разделяне.

Институционално одобрение за изследването

Грижите за животните се провеждаха в съответствие с установените насоки и всички протоколи бяха одобрени от Институционалния комитет за грижа и употреба на животните в Университета в Средния Запад и внимателно следвани от Ръководството на Националните здравни институти за грижи и употреба на лабораторни животни.

Хистология

Прясно изолирани парченца черен дроб бяха вградени и замразени бързо в O.C.T. (Tissue-Tek, Torrance, CA). Оцветяването с маслено червено O беше извършено на чернодробни участъци 8–10 µm в съответствие с препоръките на производителите (Abcam, Cambridge, MA). 31 Оценката, използвайки Image J Pro Premier Software (Media Cybernetics, Rockville, MD), беше направена на% мазнини/изображение от изображения, направени при увеличение 10 пъти. Взети са средни стойности от 3 измервания на мишка и данните са представени като средната стойност на множество мишки на група.

Определяне на непротеинови сулфхидрили и реагиращи на тиобарбитурова киселина вещества (TBARs)

Пулверизирани проби от замразена чернодробна тъкан се хомогенизират в 10 обема студен фосфатен буфер (рН 6.8). Част (0,4 ml) от всеки хомогенат се изтегля и анализира за TBAR по предварително публикувани методи 32, използвайки 1,1,3,3-тетраметоксипропан (TMP) като външен стандарт. Резултатите са докладвани като nmoles/g тъкан. За определяне на непротеиновите тиоли останалите порции от оригиналните хомогенати се депротеинизират чрез добавяне на трихлороцетна киселина до крайна концентрация 5%, инкубиране при 0 ° С за 1 час и центрофугиране при 3000 × g за 10 минути при 4 ° С. Аликвотни части (200 μl) от депротеинизираните проби се изтеглят, неутрализират се до рН 7,0 чрез добавяне на 100 μl 2 М Tris база и след това реагират с 2,5 ml 5,5'-дитио-бис (2-нитробензоена киселина, 1,18 mg/mL) по метода на Ellman. 33 Използвали сме тази методология в предишни проучвания за оценка на оксидативния стрес в сърдечната тъкан. 34

Серумни мерки

маса 1 Ефектите на 4-седмичния период на лечение с генистеин върху физическите характеристики на ob/ob женски и мъжки мишки

Серумен профил

Типично за ob/ob модела на диабетно затлъстяване, нивата на серумна глюкоза (Фигура 1C) са значително повишени при ob/ob женски (476,7 ± 15,2 mg/dL, n = 11, P 2, n = 15) и ob/ob мъже (36,72 ± 3,09 µm 2, n = 16) в сравнение със съответните им наклони. Размерът на капчиците беше допълнително увеличен при хранените с генистеин ob/ob женски (402,59 ± 122,17 µm 2, n = 14). По същия начин средният диаметър на капчиците следва същия профил: значително се увеличава при ob/ob женските 5,77 ± 0,56 µm (n = 15, P 9,35 Известно е, че естрогените влияят върху масата на адипоцитите, медиирана от активиране, зависещо от естрогенните рецептори. 36 Не е изненадващо, че изофлавон фитоестрогени като генистеин имат сходни ефекти с естрогена.Показано е, че генистеинът, (а) намалява мастното отлагане (теглото на мастната подложка) при мишки с овариектомия, склонни към метаболитен синдром, 37 (б) инхибира мастното отлагане и увеличава адипоцитната маса при слаби женски мишки, 36 и (в) увеличават теглото на епидидималната мастна тъкан, теглото на бъбречната мастна тъкан и размера на адипоцитите при слаби мъже, но не и при жени, 17 заедно с намаляване на плазмените нива на триглицеридите

50%. 17 Нашите данни се вписват в тези по-рано публикувани проучвания, използващи мишки с овариектомия, показващи медиирано от генистеин намаляване на теглото на мастната тъкан при жените (с подобна тенденция при мъжете).

Доказано е, че чернодробната стеатоза при ob/ob мишки е свързана с повишен оксидативен стрес, както е показано чрез повишено производство на ROS. 42 Тук ние демонстрираме, че ob/ob мишките са повишили TBARS (в сравнение с постните), което предполага значително липидно пероксидиране, а диестеиновата диета допълнително изостря това при жените. Глутатионът е антиоксидант, участващ в изчистването на ROS, 43 и ние демонстрираме повишени нива на глутатион ob/ob мъже и отбелязваме, че генистеинът няма ефект.

Интерес, свързан с лечението на затлъстяването, представлява серия от хормони, получени от червата, т.е. пептид YY (PYY) и панкреатичен полипептид (PP), тъй като и двата имат известни ефекти върху енергийния баланс и приема на храна. 44 Доказано е, че серумните нива на PYY намаляват със затлъстяване 21, а повишаването на нивата на PYY е свързано с подобрения в хомеостазата на глюкозата, вероятно чрез ефекти върху оста хипоталамо-хипофиза-щитовидна жлеза. 45 Нашите данни, показващи, че нивата на PYY са били повишени при ob/ob мишките, са в контраст с тези предишни открития, освен това отбелязваме, че генистеинът не е имал ефект върху нивата на PYY. Нашите данни се вписват в минали наблюдения, че нивата на глюкагон и панкреатичен полипептид са повишени в ob/ob модела, 25 и интересно е, че генистеинът намалява нивата на PP при жените (с подобна тенденция при мъжете).

Обикновено инсулиновата резистентност подобрява секрецията на свободна мастна киселина (FFA) поради повишена липолиза от периферната мастна тъкан. 48 Това от своя страна води до повишено чернодробно усвояване на FFA, които след това се превръщат в TG. 49 Нашите данни предполагат, че медиираните от генистеин подобрения в серумните нива на TG в об/об мъжки и женски мишки могат да се отдадат на намалена мастна липолиза и/или намалено чернодробно усвояване на FFA и/или увеличено съхранение на чернодробна мастна тъкан при жените. Доказано е, че инхибирането на чревния транспортер на жлъчна киселина, Slc10a2, подобрява метаболизма на триглицеридите и нормализира плазмените нива на глюкоза и инсулин при ob/ob мъжки мишки. 50 Дали медиираните от генистеин ползи върху ob/ob фенотипа в настоящото проучване, т.е. намаляване на нивата на глюкозата с 18–43% и намаляване на нивата на триглицеридите с 70–73%, се медиират чрез ефекти върху Slc10a2 (поне отчасти ) остава да бъде видяно.

В заключение, това проучване сравнява ефектите на генистеина и половите различия върху диабетично-затлъстелия фенотип на ob/ob мишка. Откриваме, че при женски ob/ob мишки добавката с генистеин води до: намалено наддаване на тегло, намалени серумни TG и PP, повишена чернодробна стеатоза и чернодробни TBARS, докато при ob/ob мъжки добавките с генистеин водят до: намалено наддаване на тегло, намален серумен TG и повишен резистин и увеличен чернодробен TBARS. Необходими са бъдещи проучвания, за да се изследват и изяснят специфични зависими от пола механизми на действие.