съответствие

  • абстрактно
  • Въведение
  • Материали и методи
  • звяр
  • Скованост на аортата
  • Кръвно налягане
  • Серумни биомаркери
  • статистика
  • резултатът
  • дискусия
  • Конфликт на интереси

абстрактно

Адипоцитокин лептин централно регулира телесното тегло, като увеличава скоростта на метаболизма и сигнализира за ситост, но също така има обширни периферни ефекти. Рецепторите за лептин се експресират в съдовите клетки на гладката мускулатура и играят роля за поддържане на съдовия тонус. Изследвахме съдовите ефекти на репликацията на лептин или ограничаването на калориите при лептин-дефицитни (ob/ob) и лептинови антагонисти при мишки от див тип (WT). Съответствието на аортата се оценява чрез измерване на скоростта на пулсовата вълна с неинвазивен доплер; кръвното налягане беше измерено чрез катетеризация на лявата камера. Установихме, че ob/ob мишките имат много по-твърди аорти от WT мишките и че намаляването на сковаността на аортата е по-голямо при лекуваните с лептин ob/ob мишки спрямо ограничението на калориите, въпреки подобна загуба на тегло. Интересното е, че лечението на WT мишки с лептинов антагонист увеличава сковаността на аортата без промяна на теглото. Следователно заключаваме, че лептинът е необходим за поддържане на нормално съответствие на аортата, независимо от телесното тегло.

Имаше интензивна дискусия на централната vs. периферни роли на лептина. Серумните нива на този адипокин са пропорционални на теглото на мазнините, действат за потискане на ситостта чрез хипоталамуса и увеличават общия метаболизъм чрез модулиране на енергийните разходи. 1 Повишеният циркулиращ лептин е свързан със съдова калцификация, 2 повишено кръвно налягане 3 и намалено съдово съответствие; 4, обаче, тези ефекти могат да се отдадат на лептинова резистентност, а не на излишък само на лептин. 5

За разлика от тях, лептинът осигурява благотворни ефекти върху съдовия тонус и растеж, медиирани от рецептори. Както дългите (Ob-Rb), така и късите (Ob-Ra) изоформи на лептиновите рецептори са силно изразени в ендотелните 6 и съдовите гладкомускулни клетки, 7 с лептинова стимулация, увеличаваща производството на азотен оксид. Ангиогенезата се ускорява с хиперлептинемия6 и подобрените ендотелни функции са очевидни в експериментите ex vivo при ob/ob мишки. 8 Въз основа на потенциалната съдова полза от интактната лептинова сигнализация извън неговия основен ефект върху телесното тегло, ние изследвахме аортното съответствие и кръвното налягане при слаби и затлъстели мишки с прекратено сигнализиране за лептин.

Материали и методи

Проучихме пет групи (n = 5-9/група) от 7- до 9-месечни ob/ob и C57BL/6 (WT) мишки (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME, USA): контрол (фосфатен буфер) физиологичен разтвор за инфузия) ob/ob (OB), ob/ob, третирани с лептин (0,3 mg/kg/ден; Amgen, Thousand Oaks, CA, USA; OB-LT) и ob/ob (ob-OB), ограничени до калории (OB-CR), всички лекувани в продължение на 4 седмици и контрол (фосфатно буфериран инфузионен разтвор) WT и WT, лекувани с лептинов антагонист (лептинов троен мутант L39A/D40A/F41A, 0,3 mg/kg/ден; Протеинови лаборатории, Rehovot, Израел; WT -LA), лекувани в продължение на 2 седмици. Лекарствата се доставят чрез осмотични помпи (Alzet, Купертино, Калифорния, САЩ), както е описано по-горе. 8 OB-CR калории бяха ограничени, за да се постигне подобно на OB-LT отслабване. 8 Втора група животни (на възраст от 10 до 12 седмици, n = 5/група) са лекувани в продължение на 4 седмици за измерване на серумното кръвно налягане и биомаркери.

Скованост на аортата

Оценихме сковаността на аортата, използвайки импулсна скорост на вълната (PWV), използвайки импулсен доплеров спектрален анализатор (Indus Instruments, Хюстън, Тексас, САЩ). Животните бяха анестезирани с изофлуран (1-2%) и поставени по гръб върху плака с контролирана температура (THM100, Indus Instruments). Използвайки задействана от електрокардиограма сонда от 20 MHz (Indus Instruments), аортният поток беше регистриран в низходящата и коремната аортна зона на разстояние 4 cm. PWV се определя чрез разделяне на разстоянието на разделяне на точките за измерване на времето, необходимо за изминаване на това разстояние, измерено от R-пиковете на електрокардиограмата. 9

Кръвно налягане

Кръвното налягане се измерва чрез катетеризация на лявата камера, както е описано по-горе. След успокояване на изофлуран, мишките се анестезират чрез интраперитонеално инжектиране на уретан (800 mg/kg), етомидат (5 mg/kg) и морфин (2 mg/kg) и се проветряват механично. Гръдната кухина беше изложена и катетър под налягане (SPR-719, Millar Instruments; Хюстън, Тексас, САЩ) беше вкаран в върха на лявата камера и напредваше ретроградно във възходящата аорта.

Серумни биомаркери

Животните са гладували 12 часа, преди кръвта да бъде събрана чрез сърдечна пункция. Серумът се отделя чрез центрофугиране на пробите при 12 000 g в продължение на 15 минути. Аликвотна част беше изпратена до Millipore (St Charles, MO, USA) за измерване на инсулина. Глюкозата се измерва с помощта на глюкомер. Общите нива на холестерол и триглицериди бяха измерени в съответствие с инструкциите на производителя (Wako Diagnostics, Ричмънд, Вирджиния, САЩ).

статистика

Данните са изразени като средно ± se. Групите бяха сравнени с помощта на двустранен несдвоен t-тест или еднопосочен дисперсионен анализ с анализ на Bonferroni post hoc, където е подходящо. P

а ) Промени в съдовата скованост от честотата на пулсовите вълни (PWV). Репликацията на лептин при ob/ob мишки (OB-LT) намалява PWV значително повече от ограничението на калориите (OB-CR). Антагонизмът на лептина (WT-LA) значително повишава PWV при див тип (WT). б ) Телесното тегло на OB-LT и OB-CR намаля до сходни нива. Теглото на тялото не се различава между WT и WT-LA. ° С ) Инвазивното средно артериално кръвно налягане и диастоличното налягане са сходни във всички групи. При OB-LT и OB-CR мишки систоличното кръвно налягане леко се понижава. d - g ) Промени в серумната глюкоза на гладно ( д ), инсулин ( д ), триглицериди ( е ) и холестерол ( ж ).

Изображение в пълен размер

Няма разлика в средното артериално кръвно налягане между всичките пет групи (Фигура 1в), въпреки че ob/ob има малко по-високо систолично кръвно налягане и непроменено диастолично кръвно налягане в сравнение с WT. Репликацията на лептин и ограничаването на калориите нормализира систолното налягане в об/об. По този начин промените в кръвното налягане не вземат предвид наблюдаваните промени в съдовата скованост.

Тъй като е известно, че лептинът регулира глюкозния и липидния метаболизъм, ние изследвахме серумните метаболитни маркери, за да определим техния относителен ефект върху съдовото съответствие. Нивата на глюкоза намаляват до нива на WT в OB-LT и OB-CR, но се увеличават в WT-LA (Фигура 1г). Нивата на инсулин в OB-CR не се променят в сравнение с OB, но намаляват до почти WT стойности по време на инфузия на лептин (Фигура 1д). Общите триглицериди (Фигура 1f) и холестеролът (Фигура 1g) намаляват в OB-LT и OB-CR спрямо ob/ob и холестеролът се увеличават в WT-LA.

дискусия

Това проучване изяснява ролята на лептина в поддържането на съдовата комплайънс. Установихме, че нарушаването на сигнализирането за лептин, независимо дали се дължи на вроден дефицит на лептин или фармакологичен антагонизъм, води до отслабване на съдовото съответствие, независимо от телесното тегло. Хипергликемията, хиперинсулинемията и хиперлипидемията са свързани с повишена съдова скованост и се откриват при ob/ob мишки. Лечението с лептин подобрява всичко това, докато лептиновият антагонизъм в WT повишава нивата на серумна глюкоза, холестерол и триглицериди в WT. Съобщава се за постоянна инсулинова резистентност 11 в OB-CR, в съответствие с нашите резултати. Възможно е защитният ефект на лептина върху съдовото съответствие да се дължи на комбинация от ефекти на инсулин и холестерол; други потенциални механизми обаче включват намаляване на ектопичните ектопични липиди и подобряване на инсулиновата чувствителност към периферните тъкани. Необходими са допълнителни проучвания за ролята на лептина в модулирането на ендотелната функция и бионаличността на азотен оксид, за да се изясни механизмът на съдовата защита.