Насичені жири та холестерин мають вирішальне значення для індукції мишачого метаболічного синдрому при сильному неалкогольному стеатогепатиті ☆

Джеймі Е. Меллс

Відділ дитячої гастроентерології, гепатології та харчування, Департамент педіатрії, Медичний факультет Університету Еморі, Атланта, Джорджія, 30322, США

Пінг П. Фу

b Відділ хвороб травлення, Медичний факультет, Медичний факультет університету Еморі, Атланта, Джорджія, 30322, США

Прадіп Кумар

Текла Сміт

Саул Дж. Карпен

Френк А. Ананія

Анотація

Безалкогольна жирова хвороба печінки (НАЖХП) зросла відповідно до показників ожиріння і є ключовим компонентом метаболічного синдрому (MetS). За даними Центрів контролю за захворюваннями, у Сполучених Штатах спостерігається різке зростання поширеності ожиріння з 14% до 17% у 1994 році до ≥26,0% у 2007 році серед дорослого населення. Дані, зібрані в результаті Національного обстеження здоров’я та харчування, показують, що кількість американців, класифікованих як людей із ожирінням (індекс маси тіла ≥30), продовжує зростати, причому найбільше збільшення спостерігається у дорослих чоловіків (30,4%) [1]. В даний час цілеспрямоване лікування захворювань печінки, пов’язаних з НАЖХП, або фіброзу, що призводить до циротичних змін, недоступне. Частково, наша нездатність цілеспрямовано лікувати ці важливі клінічні проблеми пов'язана з нашою нездатністю реплікації MetS та неалкогольного стеатогепатиту (NASH) з фіброзом печінки у мишей.

1. Дизайн та методи дослідження

1.1. Дослідження на тваринах

Сімдесят два самці мишей C57BL/6 J були отримані з лабораторій Джексона (Bar Harbor, ME, США). Догляд за чотири-5-тижневими самцями мишей здійснювався відповідно до протоколів, затверджених Комітетом з догляду та використання тварин університету Еморі. Тварин утримували в лабораторних клітинах при температурі 23 ° C протягом 12-годинного циклу світло/темрява. Мишей годували або стандартною чау, дієтою з високим вмістом жиру і без жиру (HFTF), як описано Tetri et al. або дієта HFTF плюс 0,2% холестерину (HFTFX) (Харлан Теклад, спеціальна дієта TD.120330) [15–17]. Дієти HFTF та HFTFX отримують 45% калорій з жиру, причому 30% жиру у формі частково гідрованого рослинного масла (28% насичених, 57% мононенасичених жирних кислот, 13% поліненасичених жирних кислот; спеціальна дієта HFTF TD06303, Харлан Теклад) [15]. Мишам HFTF та HFTFX також давали еквіваленти HFCS у питній воді гризунів при 42 г/л (55% фруктози, 45% глюкози в/в). Дієта HFTFX також містила 2,0 г/кг холестерину. Споживання їжі та води вимірювали зважуванням нової та залишкової їжі та води тричі на тиждень. На початку та протягом дослідження були взяті зразки крові натще. Під час розтину зразки печінки та жиру швидко заморожували у рідкому азоті та зберігали при -80 ° C.

1.2. Патологія

Тканини готували, як описано раніше [9,16,17]. Коротко кажучи, печінку видалили, зважили та розділили на три зразки для кріосекції, фіксації формаліну та заморожені зразки. На кріосекціях проводили гематоксилінові та еозинові плями (формалін, закріплений у парафіні), червоний Сіріус (Sigma-Aldrich, Сент-Луїс, Міссурі, США), трихром Массона (Thermo Scientific) та імуногістохімію [9,16,17,20] . Заморожені зразки використовували для фарбування олійно-червоним O і проводили, як описано Mehlem et al. [21]. Колориметричний аналіз гідроксипроліну (BioVision, Milpitas, Каліфорнія, США) проводили, як описано виробником, на заморожених зразках. Вісцеральний жир видаляли, зважували та зберігали при -80 ° C.

1.3. Тестування на толерантність до глюкози та інсуліну

Для тесту на толерантність до глюкози мишей голодували протягом 8 годин. Потім глюкозу (2 г/кг) вводили внутрішньочеревно за допомогою інсулінового шприца 31 калібру. Рівні глюкози вимірювали через 0, 15, 30, 60, 90 та 120 хв шляхом відбору проб вени за допомогою портативного глюкометра. Толерантність до інсуліну вимірювали, як описано раніше [15]. Коротко кажучи, мишей голодували протягом 6 год і вводили внутрішньочеревно 0,6 од/кг звичайного людського інсуліну в концентрації 0,2 од/мл за допомогою інсулінового шприца 31 калібру. Рівні глюкози вимірювали шляхом відбору проб хвостої вени за допомогою портативного глюкометра через 0, 15, 30, 45 і 60 хв.

1.4. Хімія крові

Кров, взята з підщелепної вени, використовувалась для вимірювання аланінамінотрансферази (АЛТ), аспартатамінотрансферази (АСТ), загального рівня холестерину та тригліцеридів у сироватці крові. Ліпіди вимірювали на хімічному автоаналізаторі CX7 (Beckman Coulter Diagnostics, Маямі, Флорида, США). Адипокіни вимірювали за допомогою панелі Adipokine для мишей сироватки Milliplex Map (EMD Millipore, Billerica, MA, США).

1.5. Статистичний аналіз

Дані представлені як середнє значення ± стандартна похибка середнього значення (S.E.M.). Статистичний аналіз проводили за допомогою JMP v.8.01 (SAS Institute, Cary, NC, USA). Всі дані спочатку аналізували за допомогою одностороннього дисперсійного аналізу. За допомогою критерію t Стьюдента також визначали різницю між групами.

2. Результати

2.1. Обидві дієти призводять до ожиріння та стійкості до інсуліну у мишей

Миші C57BL6, яких годували протягом 16 тижнів або дієтою HFTF, або HFTFX, були значно важчими (33% -38%; P Рис. 1A та Таблиця 1). В обох когортах також був значно вищий рівень глюкози в крові натощак, ніж у мишей, яких годували стандартною чау (рис. 1B – C). Крім того, як тести на толерантність до глюкози, так і на толерантність до інсуліну показали, що як миші HFTF, так і HFTFX були резистентними до інсуліну; обидві групи мали значно більшу площу під значеннями кривої (AUC), ніж контрольна група (рис. 1B – C). Не було значної різниці у значеннях AUC між групами, що годували жиром. Показано, що додавання холестерину не робить помітного впливу на масу тіла, чутливість до інсуліну або зниження глюкози.