Kwan Young Lee 1, Hae Chul Ahn 2, Chan Kim 2, Se Hoon Kim 1, Dong Kwan Kim 1, Hyung Seo Park 1

1 Катедра по физиология, Медицински колеж, Университет Конянг. Daejeon, Корея.

2 Катедра по физиология, Медицински колеж, Университет Eulji. Daejeon, Корея

* Автор-кореспондент: Hyung Seo Park
Катедра по физиология
Медицински колеж
Университет Конянг
Гасувон-Донг
Daejeon, 302-801
Корея
Телефон +82-42.600.6474
Факс +82-42.600.6314
Електронна поща [имейл защитен]

Получено: 3 април 2006 г. Прието: 26 май 2006 г.

Резюме

Ключови думи

алфа-амилаза; Холецистокинин; Диетични мазнини; Липаза; Време

Съкращения

CCK: холецистокинин; HFLCD: диета с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на въглехидрати

ВЪВЕДЕНИЕ

Добре документирано е, че хроничният прием на диета с високо съдържание на мазнини е свързан с хиперлипидемия, чиито патологични последици са остър панкреатит, атеросклероза, затлъстяване, неинсулинозависим захарен диабет и други разстройства [1, 2, 3]. В допълнение, диетата с високо съдържание на мазнини също може да бъде важен рисков фактор при рак на панкреаса [4]. Повишаването на нивата на липидите в кръвта поради поглъщане на излишни хранителни мазнини може да доведе до развитието на няколко нарушения. По-голямата част от храносмилането се извършва в горната част на червата чрез липаза, отделяна от екзокринния панкреас.

По този начин, настоящото проучване е предприето, за да се изследват ефектите от много дългосрочно хранене с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на въглехидрати върху секрецията на амилаза на панкреаса и липаза. Вътреклетъчната активност и секреторната активност на панкреатичните ензими в базалното или в CCK-стимулираните състояния бяха сравнени при нормални плъхове и плъхове с високо съдържание на мазнини и нисковъглехидратна диета (HF-LCD). Изолирани панкреатични лобули на плъхове бяха използвани за тестване на ензимната секреция в това проучване, за да се елиминира възможното влияние на външните нерви и хормоните върху екзокринната секреция.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Животни и диети

Преди жертвоприношение, двадесет и шест мъжки плъха Sprague-Dawley (на възраст 4 седмици, с тегло 100-150 g) бяха държани за период от 52 седмици в контролирана от околната среда стая с температура 23 ± 2 ° C, относителна влажност от 55 ± 5% и 12 часа светлина: тъмен цикъл със свободен достъп до вода. Плъховете бяха разделени на случаен принцип в две групи от по 13 плъха. Както е показано в маса 1, групата с HF-LCD е хранена с диета, съдържаща 12,3% Kcal въглехидрати, 76,0% Kcal мазнини и 11,7% Kcal протеин за период от 48 седмици. В контролната група плъховете са били хранени със стандартна диета (съдържаща 50,3% Kcal въглехидрати, 33,2% Kcal мазнини и 16,5% Kcal протеин) през същите 48 седмици. Стандартните диети се приготвят, като се използва търговски източник на пречистена диета за гризачи AIN-93G (Dyets, Bethelehem, PA, USA). Диетите бяха смесени с целулоза (10 g/kg), L-цистин (3 g/kg), холин битартрат (2,5 g/kg), витаминна смес AIG-93G (10 g/kg), минерална смес AIG-93G ( 35 g/kg) и тбутилхидрохинон (0,014 g/kg).

отговор

Подготовка на панкреатичните лобули

След пост през нощта със свободен достъп до вода, животните бяха умъртвени чрез дислокация на шийката на матката и бяха получени лобулите на панкреаса. Лобулите на панкреаса бяха приготвени съгласно метод, описан по-рано [17]. Накратко, панкреасът беше бързо отстранен и потопен в модифициран без калций HEPES (25 mmol/L) буфериран разтвор на Ringer със следния състав (Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, МО, САЩ): NaCl 113 mmol/L, HEPES 25 mmol/L, KCl 4.7 mmol/L, MgCl2 1.2 mmol/L, Dglucose 5.6 mmol/L, натриев пируват 5 mmol/L, натриев фумарат 5 mmol/L, натриев глутамат 5 mmol/L и L-глутамин 2 mmol/L. Средата също така съдържа 2% (v/v) незаменими аминокиселини, 1% (w/v) BSA и 0.1% (w/v) инхибитор на соевия трипсин. Разтворът се поддържа при рН 7.4, като непрекъснато се обгазява със 100% О2 при 37 ° С. Цели панкреатични лобули се разпространяват чрез инжектиране на разтвор на HEPES-Ringer без калций, обгазен със 100% O2 в хлабавата съединителна тъкан. След това отделените лобули, около 6 mg мокро тегло, бяха получени чрез изрязване. Четири лобули бяха инкубирани в 4 ml съдържащ калций (2.5 mmol/L) HEPESбуфериран разтвор на Рингер, обгазен със 100% O2 след период на уравновесяване от 30 минути.

Ефект на диетите върху вътреклетъчната дейност на панкреатичната амилаза и липаза

Вътреклетъчната активност на алфа-амилаза и липаза се измерва в лобулите на панкреаса, изолирани от контролните плъхове и HF-LCD хранените плъхове. Лобулите бяха механично хомогенизирани в 1% буфер Triton X-100 (рН 8,0), съдържащ (mmol/L) CaCl2 2,5 mmol/L, HEPES 25 mmol/L и KCl 0,1 mmol/L. Алфа-амилазната активност в хомогената се определя съгласно метод, описан по-рано, като се използва нишесте като субстрат [18, 19]. Активността на липазата се измерва титриметрично, като се използва реагент за анализ на липаза (Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, МО, САЩ). Съдържанието на протеин в тъканите на панкреаса беше измерено с помощта на реагент за анализ на протеин BCA (Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, Мисури, САЩ).

Ефекти от диетите върху секреторната дейност на панкреатичната амилаза и липаза в базалната и в стимулираните от CCK държави

За да се определи секреторната ензимна активност, 2 ml от инкубационната среда се събират непрекъснато на всеки 30 минути през всичките 90 минути от експерименталния период в охладена с лед епруветка и веднага се заместват със същия обем прясна среда. Секреторната активност на амилаза и липаза в базалното състояние се измерва в панкреатичните лобули, изолирани от контролните плъхове и HF-LCD хранените плъхове без никакви секретагоги. За да се стимулира секрецията на панкреатичен ензим, синтетичен сулфатиран CCK-8 (Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, Мисури, САЩ) в концентрация 10 pmol/L се въвежда в хранителната среда и концентрацията след това се поддържа чрез заместване с 2 ml от прясна среда, съдържаща 10 pmol/L CCK след вземане на пробата на всеки 30 минути. За изчисляване на ензимната активност, първоначално налична в лобулите, се определя активността на алфа-амилаза и липаза не само в инкубационната среда, но и в тъканта.

ЕТИКА

Всички животни, участващи в този експеримент, са получили хуманни грижи съгласно критериите, посочени в „Ръководство за грижа и употреба на лабораторни животни (1996)“, изготвено от Националната академия на науките.

СТАТИСТИКА

Всички резултати са представени като средни стойности ± SE. Вътреклетъчната активност на амилаза и липаза се определя като активност на амилаза и липаза на 1 mg протеин в панкреатичния хомогенат. Секреторните дейности на амилазата и липазата са определени като U/90 min/mg протеин, което е ензимната активност, кумулативно секретирана през целия 90-минутен период в средата на 1 mg протеин, първоначално присъстващ в лобулите и като% общо, което е ензимна активност, кумулативно секретирана през целия 90-минутен период в средата на ензимна активност, първоначално налична в лобулите. Количеството протеин и ензимната активност, присъстващи първоначално в лобулите, се изчисляват от сумата на секретираната стойност и запазената стойност. Данните бяха анализирани с помощта на t-теста на Student чрез SPSS версия 9.0 за Windows. Различията се считат за значими, когато двустранната стойност на P е по-малка от 0,05.

РЕЗУЛТАТИ

Вътреклетъчни дейности на панкреатична амилаза и липаза

Средните телесни тегла на плъховете преди хранене с контролната диета и HF-LCD са били съответно 120 ± 6 g и 121 ± 7 g. След 48 седмици телесното им тегло нараства съответно до 408 ± 22 g и 499 ± 28 g в контролната група и в HF-LCD групата. Значително по-голямо наддаване на тегло (P = 0,016) се наблюдава при HF-LCD групата. Както е показано в Фигура 1а, вътреклетъчната активност на алфаамилазата в панкреатичните лобули, изолирани от HF-LCD хранени плъхове, е 71,6 ± 5,0 U/mg протеин, което е значително по-ниско (P = 0,007) от това при контролните плъхове (95,0 ± 5,8 U/mg протеин). Вътреклетъчната липазна активност (Фигура 1б) при плъхове, хранени с HF-LCD (329 ± 21 U/mg протеин) не се различава значително (P = 0,362).

Фигура 1. Вътреклетъчните дейности на амилазата (а.) и липаза (б.) в панкреатични лобули, изолирани от контролни плъхове и плъхове, хранени с високо съдържание на мазнини, с ниско съдържание на въглехидрати (HFLCD). Всяка лента представлява средната стойност ± SE на данните, получени от 13 експеримента. Вътреклетъчната амилазна активност при HF-LCD хранени плъхове е значително по-ниска от тази при контролните плъхове. Вътреклетъчната липазна активност не се променя значително при HF-LCD хранене.

Секреторни панкреатични ензимни дейности в базалните и в стимулираните от CCK държави

Лобулите на панкреаса на контролните плъхове спонтанно секретират амилаза и липаза в базалното състояние със скорост от 11,1 ± 1,5 U/90 min/mg протеин и 25,4 ± 2,7 U/90 min/mg протеин, съответно. Както е показано в Фигура 2, лобулите на HF-LCD хранени плъхове спонтанно секретират амилаза със скорост от 6,85 ± 1,47 U/90 min/mg протеин, което е значително по-ниско (P = 0,030) от това при контролните плъхове, докато те отделят липаза със скорост 27,7 ± 2,9 U/90 min/mg протеин, който е подобен на този при контролни плъхове (P = 0,342). Въпреки това, когато секреторната ензимна активност се илюстрира като процент на освобождаване, секреторните дейности на амилаза и липаза в основното състояние на HF-LCD групата не се различават значително от контролната група (Таблица 2).

Фигура 2. Секреторните дейности на амилазата (а.) и липаза (б.) в базалното и в CCK-стимулирани състояния (10 pmol/L) през целия 90-минутен период в панкреатични лобули, изолирани от контролни плъхове и HFLCD хранени плъхове. Всяка лента представлява средната стойност ± SE на данните, получени от 13 експеримента. Активността на секреторна амилаза в основния и в CCK-стимулираните състояния при HF-LCD плъхове е значително по-ниска от тази при контролните плъхове. Секреторната липазна активност в базалното и в CCK-стимулираните състояния не се променя значително при HF-LCD хранене.

Както е показано в Фигура 3, стимулираната от CCK секреция на панкреатична амилаза зависи от дозата. Значимост (P

  • У дома
  • относно
  • Списания
  • Статии
  • Редактори
  • Автори
  • Рецензенти
  • Свържете се с нас