A teljes szövegű Genistein diéta javítja a testtömeget, a szérum glükózszintet és a trigliceridek szintjét

Nyílt hozzáférésű, szakértők által áttekintett tudományos és orvosi folyóiratok.

Nyílt hozzáférésű

A Dove Medical Press az OAI tagja.

Újranyomtatás

Tömeges utánnyomás a gyógyszeripar számára.

Kedvenc szerzők

Valódi előnyöket kínálunk szerzőinknek, beleértve a dokumentumok gyors feldolgozását.

Promóciós cikkek figyelése

Regisztrálja konkrét adatait és az érdekes gyógyszereket, és az Ön által szolgáltatott információkat össze fogjuk egészíteni a kiterjedt adatbázisunk cikkeivel, és azonnal elküldjük Önnek a PDF-példányokat.

Közösségi média

A genistein diéta javítja a testtömeget, a szérum glükóz és triglicerid szintet mind hím, mind nőstény ob/ob egerekben

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

Megkapta 2019. május 19

Közzétételre elfogadva 2019. augusztus 30

Közzétett 2019. október 3., 2019. évfolyam: 12 oldal, 2011–2021

Ellenőrizte a plágiumot Igen

Peer reviewer megjegyzések 2

A kiadványt jóváhagyó szerkesztő: Ming-Hui Zou professzor

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

1 Arizona Osteopátiás Orvostudományi Főiskola, Midwestern Egyetem, Glendale, AZ, USA; 2 Farmakológiai Tanszék, Főiskolai Egyetem, Midwestern Egyetem, Downers Grove, IL, USA; 3 Élettani Tanszék, Végzős Főiskola, Midwestern Egyetem, Glendale, AZ, USA

Levelezés: Layla Al-Nakkash
Élettani Tanszék, Posztgraduális Tanulmányok Főiskolája, Midwestern Egyetem, 19555 N. 59th Avenue, Glendale, AZ 85308, USA
Tel +1 623 572 3719
Fax: +1 623 572 3673
E-mail küldése: [email protected]

Kulcsszavak: genistein, ob/ob, cukorbetegség, fenotípus

Bevezetés

Az ob/ob leptinhiányos egér a cukorbetegség és az elhízás szempontjából gyakran alkalmazott egérmodell. Ezek az egerek hiperglikémiásak, hiperinsulinémiásak és hiperlipidémiásak. 1 Hipoleptinémiáról, bár nem gyakori, klinikailag beszámoltak. 2 Ezen túlmenően, az ob gén mutációi miatt másodlagos veleszületett leptinhiányban szenvedő emberek károsítják a sejtek által közvetített immunválaszokat, és hiperkortizolémia és hiperglikémia hiányában megnövekednek a fertőzések aránya. 3–7 A jelenlegi tanulmányban ob/ob hím és nőstény egereket használtunk 9–10 hetes korban, ami összehasonlítható a korábbi vizsgálatokkal, amelyek hiperinsulinémiát és hiperglikémiát mutattak ki ebben a korban. 8,9

A genistein egy természetben előforduló fitoösztrogén, rengeteg jótékony hatással. A következő példák kiemelik a genistein hasznosságát a cukorbetegséggel és az elhízással járó tünetek enyhítésére szolgáló eszközként. A genisteinről kimutatták, hogy: (1) javítja a szívgyulladást és az oxidatív stresszt a streptozotocin által kiváltott diabéteszes kardiomiopátia modelljén, 10 (2) antioxidáns és tirozin kináz aktivitást mutat, 11–14 (3) javítja a szisztémás glükóz toleranciát a GLUT4 nőstény Zucker diabéteszes zsíros patkányokban (diétás alkalmazás 17 hétig: 30–55 mg/kg/nap), 15 (4) csökkenti a lipogenezist és a triglicerid felhalmozódást a fokozott PPAR-γ expresszió révén és javítja a máj glükózfelvételét elhízott nőstény Wistar patkányokban, 16 antiadipogén hatásúak, ezáltal szerepet játszanak a lipid anyagcserében. 17,18 A közelmúltban bebizonyítottuk, hogy a 4 hétig elfogyasztott genistein diéta (600 mg genistein/kg étrend) jótékony hatással lehet hím ob/ob egerek energiafogyasztására; növeli mind a testhőmérsékletet, mind a szérum T3 szintet, a hypercorticosteronism kíséretében csökken. 19.

Itt adunk egy értékelést a genistein 4 hétig tartó fogyasztásának hím és nőstény elhízott/cukorbeteg ob/ob egerek fizikai jellemzőire, szérumprofiljára, máj steatosisára és máj oxidatív stresszére gyakorolt hatásairól. Feltételeztük, hogy az ob/ob egér diabéteszes elhízott fenotípusa csökkenni fog (soványabbnak tűnik) a genistein diéta beadásával. A genistein szignifikánsan csökkentette a testsúlyt ob/ob nőknél és férfiaknál (12–9%). A genistein szignifikánsan csökkentette a szérum glükózszintjét ob/ob nőknél és férfiaknál (18–43%), mégsem volt hatással a szérum inzulinra. A genistein diéta szignifikánsan csökkentette a szérum triglicerid szintjét mind ob/ob hím, mind nőstény egerekben, és visszaállította őket sovány szintre. Nőknél a genistein szignifikánsan csökkentette a szérum hasnyálmirigy-polipeptid szintjét és növelte a szérum GIP szintjét. A genistein nemtől függő hatást gyakorolt a máj steatosisára: nőknél a genistein 2,6-szorosára növelte a zsír% -területet és a zsírcsepp átmérőt, emellett a máj TBARS-értéke tovább nőtt. A tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a genistein-étrend mind a hím, mind a nőstény ob/ob egerek számára érdekes jótékony hatást gyakorol a testtömegre, a szérum glükóz- és a szérum triglicerid szintre.

Mód

A 4-5 hetes hím és nőstény ob/ob és sovány alomtárs C57BL/6J egereket a Jackson Laboratóriumtól (Bar Harbor, ME) vásároltuk, és 12:12 órás világos-sötét ciklusú állatgondozó létesítményekben helyeztük el őket. Az egereket véletlenszerűen két étrendcsoport egyikébe soroltuk: ob/ob egereket vagy standard rágcsáló-chow-val (std, ob/ob-Std), vagy genisteint tartalmazó étrendet (Gen, ob/ob-Gen) tápláltak. Az egereket összehasonlítottuk a sovány kontrollokkal, etett standard rágcsáló-show-val (std, ln-Std). Ebben a tanulmányban nem volt olyan sovány csoportunk, amely genisteinnel táplálkozott volna. A jelenlegi vizsgálat célja először az volt, hogy összehasonlítsuk a soványt ob/ob-vel, mindkettőt azonos táplálékkal etetve, majd másodszor, hogy ob/ob egereket etessünk a genistein-diétával a genistein-hatások megállapítása érdekében.

A genisteint tartalmazó étrendet (600 mg genistein/kg étrend, Gen) a Dyets Inc.-től (Bethlehem, PA) szereztük be. A genistein diéta összetételét korábban már publikálták. 28–30-ig ételt és vizet ad libitum biztosítottak. A testsúlyt és az általános egészségi állapotot hetente ellenőriztük a 4 hetes diétás vizsgálati időtartam alatt. Nál nél

9-10 hetes korban az egereket 100% CO2-os légkörben elfojtották, majd műtéti pneumothorax következett. Az étrend befejezése után a szerveket összegyűjtöttük, azonnal lemértük, vagy vagy folyékony nitrogénben lefagyasztottuk -80 ° C-on történő tárolásig felhasználásig, vagy flash-fagyasztva az optimális vágási hőmérsékletű vegyületben (OCT) a metszéshez.

A tanulmány intézményi jóváhagyása

Az állatgondozást a megállapított irányelvek szerint hajtották végre, és az összes protokollt a Midwestern Egyetemi Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottság hagyta jóvá, és gondosan követte az Országos Egészségügyi Intézet laboratóriumi állatok gondozására és felhasználására vonatkozó útmutatóját.

Szövettan

Frissen elkülönített májdarabokat ágyaztak be és flash-fagyasztva O.C.T. (Tissue-Tek, Torrance, Kalifornia). Olajvörös O-festést végeztek a máj 8–10 µm-es szakaszain a gyártó ajánlásai szerint (Abcam, Cambridge, MA). 31 Az Image J Pro Premier szoftver (Media Cybernetics, Rockville, MD) felhasználásával az értékelést 10% -os nagyítással készített képek zsír- és kép% -áról készítettük. Egérenként 3 mérés átlagát készítettük, és az adatokat csoportonként több egér átlagaként adtuk meg.

Nem fehérje-szulfhidrilek és tiobarbitursav-reaktív anyagok (TBAR) meghatározása

A fagyasztott májszövet porított mintáit 10 térfogat hideg foszfátpufferben (pH 6,8) homogenizáltuk. Mindegyik homogenátum egy részét (0,4 ml) levettük, és korábban publikált módszerekkel megvizsgáltuk a TBAR-értékeket, 32 külső standardként 1,1,3,3-tetrametoxi-propánt (TMP) használva. Az eredményeket nmol/g szövetben adtuk meg. A nem fehérje-tiolok meghatározásához az eredeti homogenizátumok fennmaradó részeit triklór-ecetsav hozzáadásával 5% -os végkoncentrációig kivontuk, 0 ° C-on 1 órán át inkubáltuk és 3000 × g-vel 10 percig 4 ° C-on centrifugáltuk. A deproteinizált minták alikvotjait (200 μl) levettük, pH = 7,0 értékre semlegesítettük 100 μl 2 M Tris-bázis hozzáadásával, majd 2,5 ml 5,5'-ditio-bisz (2-nitro-benzoesav, 1,18 mg/l) reagáltattuk. ml) az Ellman módszer szerint. 33 Ezt a módszertant korábbi vizsgálatokban alkalmaztuk a szívszövet oxidatív stresszének értékelésére. 34

Szérum mérések

Asztal 1 A 4 hetes genistein diéta kezelési periódusának hatása az ob/ob nőstény és hím egerek fizikai jellemzőire

Szérum profil

A diabéteszes elhízás ob/ob modelljére jellemzően a szérum glükózszintje (1C. Ábra) szignifikánsan emelkedett ob/ob nőknél (476,7 ± 15,2 mg/dL, n = 11, P 2, n = 15) és ob/ob hímeknél (36,72 ± 3,09 µm2, n = 16) a megfelelő hajlásukhoz képest. A cseppméret tovább nőtt a genisteinnel táplált ob/ob nőstényeknél (402,59 ± 122,17 µm 2, n = 14). Hasonlóképpen, a medián cseppátmérő ugyanazt a profilt követte: szignifikánsan nőtt ob/ob nőstényeknél 5,77 ± 0,56 µm (n = 15, P 9,35 Az ösztrogénekről ismert, hogy befolyásolják az ösztrogénreceptor-függő aktiváció által közvetített adipocita tömeget. 36 Nem meglepő, hogy izoflavonikus a fitoösztrogének, mint például a genistein, hasonló hatással vannak az ösztrogénre. Kimutatták, hogy a genistein: (a) csökkenti a zsírlerakódást (zsírpárna súlyát) metabolikus szindrómára hajlamos petefészek-eltávolított egerekben, (37), 36 és (c) növeli az epididymális zsírpárna súlyát, a vese zsírtartalmának súlyát és az adipocita méretét sovány férfiaknál, de nem nőknél, 17 csökkentve a plazma triglicerid szintjét

50%. 17 Adataink megfelelnek azoknak a korábban közzétett vizsgálatoknak, amelyek petefészekektől mentes egereket használtak, jelezve a nőknél a zsírpárna tömegének genistein által közvetített csökkenését (hasonló tendenciával a férfiaknál).

Az ob/ob egerek máj steatosisáról kimutatták, hogy fokozott oxidatív stresszel jár, amit a ROS megnövekedett termelése mutat be. 42 Itt bemutatjuk, hogy az ob/ob egereknél megnőtt a TBARS (a hajlathoz képest), ami jelentős lipidperoxidációra utal, és a genistein diéta ezt tovább súlyosbította a nőknél. A glutation egy antioxidáns, amely részt vesz a ROS eltávolításában (43), és bizonyítottan megnövekedett ob/ob hím glutationszintet mutatunk be, és megjegyezzük, hogy a genisteinnek nincs hatása.

Az elhízás kezelésével kapcsolatban érdekes a bélből származó hormonok sora, azaz az YY peptid (PYY) és a hasnyálmirigy-polipeptid (PP), mivel mindkettőnek ismert hatása van az energiaháztartásra és a táplálékfelvételre. Kimutatták, hogy a PYY szérumszintje elhízással csökken, 21 és a PYY szintjének emelkedése a glükóz homeosztázisának javulásával függ össze, feltehetően a hipotalamo-hipofízis-pajzsmirigy tengelyre gyakorolt hatások révén. 45 Adataink, amelyek igazolják, hogy az ob/ob egerekben megemelkedett a PYY szint, ellentétben állnak a korábbi megállapításokkal, ráadásul megjegyezzük, hogy a genistein nem volt hatással a PYY szintre. Adataink illeszkednek a korábbi megfigyelésekhez, miszerint mind a glükagon, mind a hasnyálmirigy polipeptid szintje nő az ob/ob modellben, 25 és érdekes módon a genistein csökkentette a PP szintet a nőknél (hasonló tendenciával a férfiaknál).

Jellemzően az inzulinrezisztencia fokozza a szabad zsírsav (FFA) szekrécióját a perifériás zsírszövet fokozott lipolízise miatt. 48 Ez viszont az FFA fokozott májfelvételét eredményezi, amelyek aztán átalakulnak TG-kké. 49 Adataink azt sugallják, hogy az ob/ob hím és nőstény egerekben a TG-k szérumszintjének genistein által közvetített javulása a zsírszegény lipolízis csökkenésének és/vagy az FFA csökkent májfelvételének és/vagy a nőstényekben fokozott májzsír-tárolásnak tulajdonítható. Kimutatták, hogy a bél epesav transzporterének, az Slc10a2 gátlása javítja a triglicerid anyagcserét, és normalizálja a plazma glükóz és inzulin szintjét ob/ob hím egerekben. Függetlenül attól, hogy a genistein által közvetített előnyök az ob/ob fenotípusra nézve a jelenlegi vizsgálatban, azaz a glükózszint 18–43% -kal történő csökkentése és a triglicerid szint 70–73% -kal történő csökkentése, az Slc10a2-re gyakorolt hatások révén (legalábbis részben ) még várat magára.

Összefoglalva: ez a tanulmány összehasonlítja a genistein és a nemi különbségek hatását az ob/ob egér diabéteszes-elhízott fenotípusára. Megállapítottuk, hogy nőstény ob/ob egerekben a genistein-kiegészítés: csökkenő súlygyarapodást, csökkent szérum TG és PP-t, fokozott máj steatosist és máj TBARS-t eredményez, míg ob/ob hímeknél a genistein-kiegészítés: csökkent súlygyarapodást, csökkent szérum TG-t és megnövekedett rezisztin és megnövekedett máj TBARS. Jövőbeni vizsgálatokra van szükség a nemtől függő specifikus hatásmechanizmusok vizsgálatához és felderítéséhez.