A kaszpáz-2 hiánya javítja a szénhidrát-felhasználást az egész testben, és megakadályozza az elhízást

javítja

  • Témák
  • Absztrakt
  • Fő
  • Eredmények
  • A hiánya ben kaszpáz-2 elmozdítja az üzemanyag-felhasználást az egész testben a szénhidrátok fokozott oxidációja felé
  • A hiány kaszpáz-2 véd a HFD által kiváltott elhízás, hiperlipidémia, zsírmájbetegségek és inzulinrezisztencia ellen
  • Az egerekben a teljes test üzemanyag-felhasználásának változásai megmaradnak Casp2-/- táplálják a HFD-nek
  • A máj és a vázizmok anyagcseréjének zavara nem befolyásolja az üzemanyag kiválasztását Casp2 egér-/-
  • Casp2-/- az egerek nem mutatnak változásokat az inzulinrezisztenciával összefüggő gének expressziójában a gWAT-ban
  • Casp2-/- az egerek csökkentették a HFD okozta fehér zsírsejtek pusztulását
  • A kaszpáz-2 hiány növeli a gWAT HFD által kiváltott barnulását
  • Vita
  • Anyagok és metódusok
  • Állatkísérletek
  • Metabolikus fenotipizálás
  • Szövet és szérum biokémia
  • IPGTT, IPITT és inzulinrezisztencia
  • MRI testösszetétel elemzés
  • Valós idejű qPCR
  • Immunoblot
  • Szövettan és TUNEL
  • statisztikai elemzések
  • További információ
  • PDF fájlok
  • További információ
  • További adatok
  • Excel fájlok
  • Kiegészítő ábrák és táblázatok

Témák

  • Energiacsere
  • Homeosztázis
  • Hidrolázok
  • Elhízottság

Absztrakt

Fő

Ebben a tanulmányban metabolikus monitorozást végeztünk közvetett kalorimetriával és magas zsírtartalmú étrenddel (HFD) (60% kJ zsír), hogy tovább vizsgáljuk a kaszpáz-2 in vivo szerepét az anyagcserében. Megmutattuk, hogy a kaszpáz-2 hiány megvédi az elhízás, a NAFLD és az inzulinrezisztencia kialakulását a HFD által. Adataink azt mutatják, hogy a kaszpáz-2 fontos szabályozója a glükóz homeosztázisnak és a bazális energia-anyagcserének, és szerepet játszik az adipocita-biológia és a zsírbővítés modulálásában.

Eredmények

A kaszpáz-2 hiánya az üzemanyag-felhasználást az egész testben a szénhidrátok fokozott oxidációja felé tereli

A kaszpáz-2 metabolizmusban betöltött szerepének további vizsgálatához kiértékeltük a fiatal Casp2 -/- egerek metabolikus fenotípusát. Négy hetes korban (1 héttel a választás után) a Casp2 -/- egerek és a vad típusú (WT) kontrollok normál laboratóriumi étrendet (SLD; zsírból 18% kJ) tápláltak, testsúlyuk, megfelelő táplálékuk, mozgásuk és energiafogyasztás és étkezési viselkedés (1a. ábra, S1. kiegészítő ábra). Az indirekt kalorimetria jelentős növekedést mutatott ki a VCO 2 termelésben (1c. Ábra) Casp2 -/- egerekben, de a VO 2 fogyasztása összehasonlítható volt a WT egerekével (1b. Ábra). A légzési hányados (RQ), amely a szénhidrát vagy a zsír üzemanyagként történő felhasználását jelenti, szignifikánsan magasabb volt a Casp2 -/- egereknél (1d. Ábra). Ez azt jelzi, hogy a kaszpáz-2 hiány az egész test üzemanyag-felhasználásának elmozdulásához vezet a szénhidrátok fokozott oxidációja felé.

SLD-vel és HFD-vel táplált WT és Casp2 -/- egerek májszövetének génexpressziójának elemzése. A zsírmájban közismerten szerepet játszó gének expresszióját jelentősen megváltoztatták (többszörös változás az SLD-vel táplált WT egerekhez képest> 1, 2 és P -/- a WT kontrollokhoz képest, intraperitoneális glükóz tolerancia teszttel (IPGTT) mérve és az inzulin tolerancia teszt (IPITT) (2i. és j. ábra). 12 hét (17 hét) után az éhomi vércukorszint szignifikánsan alacsonyabb volt a Casp2 - egerekben/- SLD-vel és HFD-vel táplált egerekben (2k. ábra). Ez inzulinfüggetlennek tűnt, mivel az éhomi plazma inzulinszintek nem különböztek az SLD-vel táplált WT egerek és a Casp2 -/- egerek között (2k. ábra). Ezenkívül a Casp2 -/- egereknél nem alakult ki hiperinsulinémia vagy HFD által kiváltott inzulinrezisztencia, amint azt a rezisztenciaérték. 'inzulin (HOMA-IR) (2k. ábra).

Ezek az eredmények együttesen azt jelzik, hogy a kaszpáz-2 részt vesz az adipociták méretének, működésének és glükóz homeosztázisának fenntartásában, és hogy a kaszpáz-2 hiány javíthatja a zsírműködést és megvédheti az elhízást., A NAFLD és a HFD által kiváltott zsírmáj. Ezenkívül az adatok azt mutatják, hogy a HFD-vel táplált Casp2 -/- egerek fenotípusa nem a lipidek elégtelen tárolásából, hanem a megváltozott lipidfelhasználásból és/vagy az adipociták anyagcseréjéből származott.

A teljes test üzemanyag-felhasználásának változásai megmaradtak a HFD-vel táplált Casp2 -/- egerekben

A megnövekedett szénhidrát-felhasználás az SLD-vel vagy HFD-vel táplált Casp2 -/- egerekben fennmarad. Metabolikus monitorozást indirekt kalorimetriával végeztünk 13 hetes WT és Casp2 -/- egereken 8 hetes ad libitum SLD vagy HFD táplálás után. ( nál nél ) Testtömeg, teljes napi táplálékfelvétel, aktivitás (mozgás) és energiafelhasználás (EE). ( ) VO 2 fogyasztás ( vs. ) VCO 2 és ( d ) Az RQ meghatározása 24 órás periódus alatt, 12 órás világos-sötét ciklusokkal. Az értékek átlag ± SD (oszlopdiagramok) és átlag ± SEM (szórási ábrák) (n = 10-12 csoportonként). Páronkénti összehasonlítást végeztek az egyes genotípusok étrendje (étrendi hatás) és az egyes élelmiszercsoportok genotípusa (genotípus-hatás) között. A * P # P -/által jelzett statisztikai szignifikancia -

SLT-vel és HFD-vel táplált WT és Casp2 -/- egerek vázizomszövetének génexpressziójának elemzése. ( nál nél ) A glükóz/glikogén anyagcserében részt vevő gének expressziója az étrend vagy a genotípus szerint jelentősen megváltozott, qPCR tömbben mérve 84 glükóz metabolizmus génen. Az értékek a szignifikáns különbségek átlagos változásai (t-teszt, n = 3-4 csoportonként, P -/- táplált SLD vagy HFD 12 hétig.) d ) qPCR a zsírsavak felvételében és oxidációjában szerepet játszó gének expressziójának mérésére (n = 5-6 csoportonként). Az értékek átlag ± SD Statisztikai szignifikancia: * P -/- egerek nem mutatnak változásokat az inzulinrezisztenciával összefüggő génexpresszióban a gWAT-ban