Резюме

ОБЕКТИВЕН-Диференциалното поглъщане на мазнини при хранене в депата на мастната тъкан може да бъде определящ фактор за разпределението на телесните мазнини.

киселини

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯ -Използвахме подхода за проследяване на мазнини в храната/биопсия на мастната тъкан, за да сравним ефектите от съдържанието на мазнини в храната върху усвояването на мазнини във висцерални и горни и долни части на подкожната мастна тъкан при 21 жени в пременопауза. [3 H] триолеин се използва за проследяване на съдбата на мастните киселини от нормално или с високо съдържание на мазнини хранене.

РЕЗУЛТАТИ—Делът на поглъщането на хранителни мазнини в трите депа не се различава между отделните хранения; висцералната мазнина съставлява само ∼5% от изхвърлянето на мазнините от брашното, независимо от висцералната мастна маса. При жените, консумиращи нормално мазнинно хранене, усвояването на мастна киселина от храната във феморалната мастна тъкан (милиграми мазнини от брашно на грам липид) се увеличава като функция на мастната маса на краката (r = 0,68, производство на P 3 H2O) след 24 часа.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ—Заключваме, че по-голямата мастна тъкан на бедрото при жените е свързана с по-голяма ефективност на съхранението на мазнини при хранене в условията на енергиен баланс, докато обратното се наблюдава при висцералните мазнини. Тези открития показват, че различни механизми могат да регулират усвояването на мастни киселини в различни депа, което от своя страна може да повлияе върху разпределението на телесните мазнини.

  • КТ, компютърна томография
  • DEXA, двуенергийна рентгенова абсорбциометрия
  • FFA, свободна мастна киселина
  • GCRC, Общ център за клинични изследвания
  • LBSQ, подкожна долна част на тялото
  • LPL, липопротеин липаза
  • СПКЯ, синдром на поликистозните яйчници
  • REE, енергиен разход в покой
  • RER, коефициент на дихателен обмен
  • TG, триглицерид
  • UBSQ, подкожна горна част на тялото

Поради здравните последици от затлъстяването в горната част на тялото/висцералното, ние (1–4) и други (5–7) се интересуваме от приноса на конкурентните регионални процеси за съхранение на мазнини при определянето на разпределението на телесните мазнини. Това е от особен интерес, като се има предвид възможната роля на липолизата на висцералната мастна тъкан в метаболитните усложнения на затлъстяването (8). При стабилни условия на тегло приемането на мастни киселини в депото на мастната тъкан трябва да се равнява на липолиза от това депо. Следователно, директното измерване на регионалното поглъщане на мазнини осигурява индиректна мярка за регионална липолиза и улики за това как се развиват вариациите в регионалното увеличаване на мазнините.

Открихме по-голяма ефективност на усвояване (милиграми мазнини от храна на грам липид) в подкожната мастна тъкан (UBSQ) в горната част на тялото, отколкото при подкожните мазнини в долната част на тялото както при слаби мъже, така и при жени при изоенергетични условия (2,3). Освен това съобщихме, че храненето с високо съдържание на мазнини и калории увеличава „ефективността“ на усвояването на мастните киселини при хранене с LBSQ при жените в сравнение с мъжете (4). Въпреки че предишното проучване дава улики за регионалното разпределение на мазнините, специфично за пола, то не разглежда как затлъстелите лица могат да отговорят на подобно предизвикателство с високо съдържание на мазнини, нито пък ролята на висцералната мазнина.

Mårin et al. (6,9) за първи път използва подхода за проследяване на мастна киселина/мастна биопсия за изследване на метаболизма на висцералната мастна тъкан при мъже след хранене с високо съдържание на мазнини. Те открили по-голямо поглъщане на мазнини от храната във висцералните, отколкото в подкожните коремни мазнини, но не били в състояние да оценят LBSQ мазнини, да сравнят своите открития с нормално мастно хранене или да измерват окисляването на мазнините в храната. Предлагаме, че чрез комбиниране на всички тези мерки е възможно да се разбере по-добре приноса на усвояването на мазнините в храната при определяне на регионалната мастна маса.

Целта на това проучване беше да се оцени ефектът от съдържанието на мазнини в храната върху изхвърлянето на хранителни мазнини при жени с широк диапазон на разпределение на телесните мазнини. Измерихме окисляването и приемането на мастни киселини в подкожната и висцералната мастна тъкан. Нулевата хипотеза беше, че ефективността на усвояването на мазнините от брашното (в милиграми мазнини от брашно на грам липид) ще бъде сходна между регионалните депа и между индивидите с различни количества телесни мазнини.

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА

Това проучване е одобрено от институционалния съвет за преглед на клиниката Mayo и е получено информирано, писмено съгласие от 21 жени. Участниците са били наети, ако са били планирани за доброволно двустранно лигавиране на тръби (n = 14) или са имали съществуващ синдром на поликистозни яйчници (PCOS) (n = 7), подложени на изследователска лапароскопия (1). Участниците в СПКЯ обикновено имат повече телесни мазнини, но нямат метаболитни аномалии, за които е известно, че объркват нашите мерки. Установено е, че един пациент на СПКЯ, който не е имал предишна диагноза диабет, има асимптоматична глюкоза на гладно от 151 mg/dl първата сутрин от проучването. Класифицирахме я като диабетно болен от диабет тип 2 и нейните стойности бяха разграничени в цифри, където е подходящо. Не бяха разрешени никакви лекарства, с изключение на орални контрацептиви, а пълната кръвна картина и химичен панел бяха документирани в нормални граници.

Протокол.

Общата клинична изследователска база на клиниката Mayo (GCRC) осигури изследователска храна за поддържане на теглото в продължение на 3 дни преди тестовата храна, за да осигури постоянен състав на макроелементи (50% въглехидрати, 35% мазнини и 15% протеини), както беше описано по-рано (2) . Доброволците са разпределени на случаен принцип в групата с високо съдържание на мазнини/калории или нормално съдържание на мазнини.

Доброволците бяха приети в 1700 ч., Получиха храна в 1800 ч. И останаха в GCRC през следващите 2 дни. След гладуване през нощта (ден 1; фиг. 1), пациентите получават течно тестово хранене на 0800 ч (Ensure Plus; Ross Laboratories), което осигурява калории, равни на 40% от енергийния им разход в покой (REE) или същото хранене плюс допълнителни 80 g триолеин (предоставен от Karlshams, Karlsham, Швеция); ∼84 μCi [3 H] триолеин е обработен с ултразвук в течно брашно (10), за да се проследи метаболизмът на мастните киселини в брашното (1,11). Претеглените изследователски ястия от твърда храна бяха осигурени на 1300 и 1800 h. Взети са кръвни проби на час до 1600 h и след това по-рядко до 0800 h на следващата сутрин (ден 2). Един час след обедното хранене и отново 24 часа след консумацията на тестовото хранене бяха проведени иглени биопсии на коремната и бедрената подкожна мастна тъкан за измерване на [3 H] съдържание на триолеин в липидите в тези депа. След подкожната мастна биопсия доброволците бяха преместени в предоперативните апартаменти и след това в операционната, както е планирано. Веднага след навлизането в корема се взема проба от мазнини на салниците, като се използват процедури, описани по-рано (1). След това доброволците са били обгрижвани от хирургичния и анестезиологичния персонал съгласно стандартните протоколи на клиниката в Майо.

Vo2 и Vco2 се измерват на час с индиректна калориметрия, като се използва метаболитната количка Vmax (Sensor Medics, Yorba Linda, CA), започвайки непосредствено преди тестовото хранене, както е показано на фиг. 1. Урината се събира количествено в продължение на 24 часа за оценка на загубите на 3 H2O и урината екскреция на азот (4).

Материали.

[9,10-3 Н] триолеин е закупен от NEN Life Science Products (Perkin Elmer, Бостън, Масачузетс). 2 H2O е получено от Isotech (Miamisburg, OH).

Анализи и методи.

Общите телесни мазнини, мазнини в краката и обща маса без мазнини се измерват с двуенергийна рентгенова абсорбциометрия (DEXA) (DPX-IQ; Lunar Radiation, Madison, WI) и висцералната мазнина се определя с помощта на комбинацията от единична -разрез на компютърна томография (CT) на ниво L2–3 в комбинация с DEXA анализ на коремните мазнини (12). DEXA и CT бяха проведени през 1 от 3-те дни преди проучването в съгласие с посещение в GCRC за хранене. Общата телесна вода беше измерена с помощта на 2 H2O (13).

Количеството [3 H] триолеин в течното тестово брашно и методите, използвани за измерване на липидната специфична активност на мастната тъкан, са докладвани по-подробно (11). Концентрациите на плазмения хиломикрон триглицерид (TG) и специфичната активност се определят, както е описано по-рано (14), както и концентрациите на свободни мастни киселини в плазмата (15,16). Активността на освобождаващата хепарин липопротеинова липаза (LPL) (17) и размерът на мастните клетки (18) бяха измерени с помощта на установени методи.

Изчисления.

Поглъщането на мастни киселини от брашното в мастната тъкан TG (милиграми мазнини от брашно на грам липид на мастната тъкан) се изчислява като регионална специфична активност на мастната тъкан, умножена по 1000 и разделена на специфична активност на мазнините в храната (11). Концентрацията на 3 H2O във водата в урината за 24 часа се използва за определяне на кумулативното окисление на мастни киселини в храната (2). Сумата от индикатора в UBSQ, LBSQ и висцералната мазнина плюс количеството в 3 H2O беше използвана, за да се оцени дали можем да отчетем целия администриран [3 H] триолеин след 24 часа. „Неотчетена“ хранителна мазнина е разликата между съдържанието на следи в храната и съдържанието във водата в тялото и трите мастни отделения.

Измерване на иРНК за транспортери на мастни киселини.

Пробите от мастна тъкан се измиват и замразяват бързо, докато РНК се екстрахира с помощта на RNeasy липидна тъкан мини комплект (Qiagen, Валенсия, Калифорния). Направена е cDNA, като се използва cDNA архивен комплект с голям капацитет (Applied Biosystems, Foster City, CA). Количествена RT-PCR беше извършена на ABI 7900, като бяха използвани набори от праймери и сонди от Applied Biosystems. Изчисленията на относителните количества на транскриптите бяха нормализирани към „домакинство“/ендогенен контролен ген (циклофилин А) и след това бяха докладвани спрямо калибраторна проба (хирургическа мазнина), използвайки метода DDCt, описан в Потребителски бюлетин №2 на системата за откриване на последователности (2001) „Относително количествено определяне на генната експресия ”от Applied Biosystems (http://docs.appliedbiosystems.com/pebiodocs/04303859.pdf).

Анализ на данни и статистика.

Тъй като целта на това проучване е да разбере фактори, които могат да доведат до преференциално задържане на мазнини в определени депа, основният подход към анализа на данните се основава на стойностите на поглъщане спрямо съдържанието на липиди в тъканите. По този начин сравнихме приемането на мастни киселини в храната (милиграми мазнини от брашно на грам мастен липид) между мастните депа (UBSQ, LBSQ и висцералните) и между индивидите с различно количество мазнини. Разликите между депата или разликите между индивидите в една и съща група (хранене с високо или нормално съдържание на мазнини) се означават като разлики в „ефективността“ за целите на този доклад. Тъй като друго често срещано средство за интерпретация на данните е да се изследват метаболитните процеси на клетка, ние също изследвахме поемането на мастни киселини в храната за клетка за някои анализи.

Всички данни са представени като средни стойности ± SE и са анализирани с помощта на статистическия пакет JMP 6.0 (SAS Institute, Cary, NC). Стойност P 0,05 за всички депа). За групата с нормално съдържание на мазнини имаше тенденции за по-голямо усвояване на клетка с увеличаване на мастната маса във всички депа (UBSQ, r = 0,50, P = 0,097; висцерален, r = 0,57, P = 0,07; и LBSQ, r = 0,54, P = 0,07).

На фиг. 5 е показана връзката между регионалното поемане на мазнини от брашното (милиграми мазнини от брашно на грам липид на мастната тъкан) и регионалния размер на мастните клетки (микрограми липид). След хранене с нормално съдържание на мазнини (фиг. 5), увеличаването на размера на мастните клетъчни клетки се свързва с намалено поемане на мастни киселини в храната във висцералната мазнина (фиг. 5B; r = -0,64, P = 0,034). Няма статистически значими връзки между размера на мастните клетки и приемането на мастни киселини в храната за депото UBSQ (Фиг. 5А; r = -0,54, P = 0,073) или LBSQ (Фиг. 5C; r = 0,17, P = 0,60). За разлика от това, при храненето с високо съдържание на мазнини (фиг. 5, вдясно), увеличаването на размера на мастните клетки е свързано с по-малко усвояване на мастни киселини на грам мастен липид в UBSQ (фиг. 5А; r = -0,81, P = 0,008), LBSQ (фиг. 5C; r = 0.71, P = 0.03) и висцералното депо (фиг. 5B; r = −0.45, NS).

Фигура 6 изобразява връзката между запасите от телесни мазнини и усвояването на мазнини в храната (милиграми мазнини от брашно на грам мастна тъкан) в групите с нормална мазнина (фиг. 6) и с високо съдържание на мазнини (фиг. 6) и участниците с PCOS са идентифицирани . Няма връзка между мастната маса на UBSQ и приемането на мастни киселини след хранене след нормално хранене с мазнини (фиг. 6А), докато има силен, отрицателен (r = -0,74 за трансформирани в логарита данни; P 3 H] олеат в VLDL 1 ден след експерименталното хранене.

Има някои ограничения за това проучване. Първо, като се имат предвид разликите между тези резултати при предимно жени с наднормено тегло и затлъстяване спрямо тези, които съобщаваме при жени без наглъбене (2), както и разликата в усвояването на мазнини в храната между нормалното и високомасленото хранене, измервания на регионалната кръв на мастната тъкан поток би бил полезен. Въпреки че това може да е възможно в UBSQ и LBSQ мастните региони в бъдещи проучвания, измерването на кръвния поток във висцералната мастна тъкан при хората не изглежда възможно. Второ, бъдещите проучвания трябва да включват по-изчерпателни мерки за ензимите на мастната тъкан и протеините, участващи в усвояването на мастна киселина в храната, за да осигурят по-добро разбиране на потенциалните стъпки за ограничаване на скоростта. И накрая, тестовото хранене, което използвахме в това проучване, беше с високо съдържание на мазнини и калории и следователно групата с високо съдържание на мазнини имаше по-голям калориен прием от групата с нормални мазнини. По този начин не можем да сме сигурни, че разликите, които наблюдаваме, се дължат на по-големия енергиен прием или по-големия прием на мазнини.

В заключение, това е първото проучване, което директно сравнява поглъщането на подкожната и висцералната мастна тъкан с хранителни мазнини при жените. Установихме, че след хранене с нормално съдържание на мазнини или с високо съдържание на мазнини висцералните мазнини представляват малка част от изхвърлянето на мазнини от брашното. Освен това установихме, че има пряка отрицателна връзка между ефективността на усвояване на мазнините от храната и висцералната мастна маса, което предполага, че размерът на висцералната мастна тъкан не е определящ фактор за изхвърлянето на мастна тъкан. Еднакв интерес представляват драматичните разлики в моделите на ефективност на усвояването на мастните киселини при храненето между различните депа и различните предизвикателства при храненето.

Схема на дизайна на протокола. Времето е представено в минути от момента на поглъщане на тестовата храна в 0800 h. Закуската е била или с нормално съдържание на мазнини (∼27%), или с високо съдържание на мазнини (∼69%). Биопсии на подкожна мастна тъкан на корема и бедрото се извършват на 300 и 1440 минути. Биопсии на мазнини от салда се извършват след прехвърляне в операционната.

Връзка между активността на хранените LPL и усвояването на мастни киселини в продължение на 24 часа. О: Връзката в мастната тъкан на UBSQ; B: връзката в LBSQ мастната тъкан. Данните от участниците в тестовото хранене с нормално и високо съдържание на мазнини са изобразени отделно. Няма корелации, които да са значими.

Приемането на мастни киселини в храната (нанограми на клетка), както се определя от техниките за изотопно проследяване, се начертава спрямо регионалната мастна маса за жените, които консумират нормално (A) и високомаслено (B) хранене. •, LBSQ мазнини; □, UBSQ мазнина; ▵, висцерална мастна тъкан. Нито една от връзките не е била статистически значима.

Поемане на мастни киселини в храната (милиграми мазнини от храна на грам липид на мастната тъкан) на 24 часа като функция от регионалния размер на мастните клетки при жени, които консумират хранене с нормално съдържание на мазнини (•) или с високо съдържание на мазнини (○). Показани са UBSQ мазнини (A), висцерални мазнини (B) и LBSQ мазнини (C).

Ефективността на регионалното усвояване на мазнините от хранене (милиграми мазнини на грам мастна тъкан) за 24 часа като функция от регионалната маса на мастната тъкан (грамове) за UBSQ мазнини (A и D), висцерални мазнини (B и E) и LBSQ мазнини (С и F). Участниците в изследването с нормално съдържание на мазнини с (○) и без (•) PCOS са показани вляво, а участниците в изследването с високо съдържание на мазнини с (□) и без (▪) PCOS са показани вдясно. Един пациент, получавал храна с високо съдържание на мазнини (*), е класифициран като пациент с диабет тип 2, контролиран с диета.