Резюме

Панкреатичната липаза (PL) и свързаният с нея протеин 1 (PLRP1) се регулират от количеството хранителни мазнини чрез очевиден транскрипционен механизъм. Регулирането на PL и PLRP1 по вид мазнини (дължина на веригата и степен на насищане) е по-слабо разбрано. Целта на това проучване е да се определи дали триглицеридите със средна верига регулират PL и PLRP1. В продължение на 7 дни отбитите (21-дневни) мъжки плъхове от Sprague Dawley са били хранени с диети с ниско (11% от енергията), умерено (40% от енергията) или високо (67% от енергия) в триоктаноат/тридеканоат (MCT) или масла от шафран (само с ниско съдържание на мазнини). Консумацията на храна намалява, тъй като диетичният MCT се увеличава, а консумацията на MCT диети е по-ниска от тази на диетата с нисък шафран (контрол). Крайното телесно тегло е подобно при плъхове, хранени с диети с нисък или умерен MCT или контролни, но е значително намалено (17%) при тези, хранени с диети с висок MCT. Активността на PL е значително повишена 53–60% (стр

Панкреасът обикновено произвежда и отделя 3- до 10-кратна излишна липаза; следователно физиологичното значение на регулирането на PL е поставено под въпрос. Диетичното регулиране на PL обаче медиира отговора на холецистокинин (CCK) към хранителните мазнини чрез увеличаване на ефективността на смилането на триацилглицеридите в проксималното тънко черво (12). Повишеното освобождаване на мастни киселини в проксималното черво увеличава отзивчивостта на CCK и предизвиква ефект „подаване напред“, който координира храносмилането на диетичните триглицериди (12). По същия начин хората, които консумират мазно хранене с орлистат (инхибитор на липазата), са ускорили изпразването на стомаха и са намалили освобождаването и изхода на CCK на липаза, трипсин и билирубин (13). По този начин PL играе важна роля в регулирането на изпразването на стомаха и секрецията на панкреаса и жлъчката след поглъщане на мазнини при хората.

Количеството мазнини в диетата регулира PL и PLRP 1 израз (3, 14–16). Когато диета с високо съдържание на мазнини се въведе на плъхове, синтеза и съдържанието на PL протеини и PLRP Нивата на 1 тРНК се увеличават в рамките на 24 часа (съответно 36%, 20% и 412%) (14). След 5 дни съдържанието и синтеза на PL и PLRP Нивата на 1 тРНК достигат максимални нива в стационарно състояние (съответно 191%, 217% и 650%) (14). Регулирането на PLRP 1 от количеството на диетичните мазнини е транскрипционен, както е показано чрез повишен анализ на ядрения транскрипт (15). Паралелните промени в нивата на PL mRNA (16) и синтетичните скорости (14) предполагат, че регулирането на PL е предтранслационно и вероятно ще бъде транскрипционно. Такова регулиране на транскрипцията обаче все още не е окончателно документирано.

Ефектите от дължината на веригата, особено в диапазона от 8-10 въглеродни вериги, върху регулирането на PL остават противоречиви. MCT се използват в някои формули за недоносени и новородени, поради докладваното им по-бързо храносмилане и усвояване (20–22). MCT се използват също като източник на мазнини в преработените храни и в хранителната терапия при медицински състояния като панкреатична недостатъчност, малабсорбция, парентерално хранене и загуба на тегло (20–22). Механизмите, чрез които MCT регулират PL и PLRP 1 са неизвестни. Целта на това проучване беше да се изследва регулирането на PL mRNA и съдържанието от различни количества диетичен MCT при плъхове отбиващи.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Експериментален протокол.

Анализ на панкреатичния ензим.

Панкреатичните фрагменти се хомогенизират в девет обема PBS (PBS; 0,15 М NaCl, 5 Mm PO4, рН 7,4) с Polytron хомогенизатор (Brinkmann Instruments, Westbury, NY, САЩ). Хомогенатите се центрофугират при 14 000 ж при 4 ° С за 30 минути. Супернатантата се отстранява и се добавя инхибитор на соевия трипсин (крайна концентрация 0,01%). Активността на липазата на супернатанта се изследва чрез титриметричен метод (19) с 20 mM NaOH, като се използва стабилизирана емулсия на арабика от неутрализиран триолеин с излишък от сурова колипаза. Активността на липазата се изразява като единици (освободени микромолове FA) на милиграми протеин. Съдържанието на протеин в супернатантата се определя по метода на Лоури и др. (24), като се използва говежди албумин като стандарт.

β-хидроксибутират плазмени нива.

Нивата на β-хидроксибутират са измерени с помощта на Sigma Chemical kit 310-A ​​(Sigma Chemical Co., Сейнт Луис, МО, САЩ) (25).

Изследвания за екстракция и хибридизация на РНК.

РНК се изолира, както е описано от Chomczynski и Sacchi (26). Този метод представлява единична екстракция със смес от кисели гуанидиний тиоцианат-фенол-хлороформ. Прясно изолирани панкреатични фрагменти незабавно се хомогенизират с Polytron хомогенизатор (титанова сонда) за 2 × 20 s в ледено студен 4 М гуанидиниев тиоцианат, 26 mM натриев цитрат, рН 7, 0,5% саркозил и 0,7% 2-меркаптоетанол. Последователно РНК се екстрахира чрез добавяне на 0,2 М натриев ацетат (рН 4) и смес от фенол и хлороформ-изоамилов алкохол (49: 1). РНК се утаява с изопропанол, преципитира се със 75% етанол и се разтваря в обработена стерилен диетилпирокарбонат (DEPC) вода. РНК се определя количествено чрез UV абсорбция при 260 nm. Целостта на РНК се проверява чрез 0,8% електрофореза в агарозен гел за наличие на непокътнати 18S и 28S рибозомна РНК.

Анализ на данни.

Всички данни, изразени като средна стойност ± SE, са анализирани чрез еднопосочна ANOVA и най-малко значима разлика (LSD) (31). Резултатите се считат за значително различни, ако стр

РЕЗУЛТАТИ

Консумация на храна и телесно тегло.

Консумацията на храна е по-ниска (стр Таблица 2 Ефект на MCT върху храната и общата консумация на мазнини и крайното телесно тегло

PL дейност.

Активността на PL (U/mg протеин) е значително повишена (стр Фигура 1

панкреатичната

нива на иРНК.

Нивата на PL mRNA са сравними при плъхове, хранени с LF-шафран или LF-, MF- и HF-MCT диети (Фиг. 2). PLRP Нивата на 1 mRNA също са сравними между плъхове, хранени с LF-шафран или LF-, MF- и HF-MCT диети (Фиг. 2). Нивата на PLRP1 mRNA са по-ниски от нивата на PL mRNA, както е съобщено преди (2), поради антикоординатния модел на развитие на PL и свързаните с него протеини при плъхове. Нивата на иРНК на PLRP-1 и PLRP-2 са ниски през цялото отбиване и зряла възраст, докато експресията на PL е висока при отбиване и зряла възраст (2). Нивата на mRNA на PLRP2 не се откриват в нито една от общите проби на РНК от LF-шафран или LF-, MF- и HF-MCT-хранени плъхове (данните не са показани).

(A) PL mRNA/28S RNA съотношение. (Б.) PLRP 1 mRNA/28S съотношение. Плъховете на Weanling Sprague Dawley са били хранени за 7-дневни диети с LF- (11% от енергията), MF- (40% от енергията) или HF-MCT (67% от енергията) или диети с шафран с ниско съдържание на мазнини (контрол). Резултатите са изразени като средна стойност ± SE (н = 5 на група). Няма значителна разлика между групите, нито за PL иРНК, нито PLRP 1 тРНК.

β-хидроксибутират плазмени нива.

Плазмената концентрация на β-хидроксибутират (mg/dL) е значително по-висока (85%, стр Фигура 3

ДИСКУСИЯ

В това проучване ние описваме значително по-ниска консумация на храна и крайно телесно тегло при плъховете, консумиращи HF-MCT диета в сравнение с тези, които консумират LF- или MF-MCT и LF-шафран диети. Sabb и др. (19) установяват същата тенденция на намалена консумация на храна при плъхове, консумиращи диети с високо съдържание на мазнини, независимо от вида на мазнините. Тази тенденция при по-ниско телесно тегло (изразено в грамове наддаване на тегло на прием на 100 Kcal на ден) с висок MCT е забелязана при недоносени бебета, хранени с адаптирано мляко, съдържащо 40% от мазнините в диетата като MCT, които са имали по-голямо наддаване на тегло от хранените формула, съдържаща 80% от мазнините в храната като MCT (32). Повишените нива на MCT в диетата се предлагат да променят телесния състав, което води до по-чиста тъкан и по-малко мазнини. Епидидималните мастни подложки на плъхове, хранени с диети с висок MCT, са по-малки в сравнение с тези при плъхове, хранени с дълговерижни триацилглицериди. Въпреки че механизмът не е известен, той се дължи на по-високото окисление и подобряване на термогенезата (22, 33). Въпреки по-ниския прием на храна от групата с HF-MCT, общата консумирана мазнина на ден е увеличена в тази група (2,7 g/d) в сравнение с LF-MCT и контролните групи (0,6 g/d; вж. Таблица 2).

Липсата на ефект от високите нива на MCT върху PL се съобщава от други. Саро и др. (18) установиха, че MCT не увеличава съдържанието на PL в същата степен като другите мазнини, въпреки че те използват само едно високо ниво на MCT в диетата (45% тегловни). Освен това активността на PL в тяхното проучване е била 67,3 U/mg протеин, което е много подобно на нивото, което открихме при високи нива на мазнини в храната (31,6% тегловни) на MCT (57,7 U/mg протеин) в нашето проучване. Дешод-Ланкман и др. (17) демонстрира подобна „лоша индукция“ на PL при възрастни плъхове с 50% (тегловни) трикаприново масло в диетата, но активността на PL достига същите нива, каквито установихме при високи нива на MCT диета (50 U/mg протеин). Sabb и др. (19) демонстрира, че повишените хранителни мазнини не влияят линейно на активността на PL; по-скоро отговорът на активността на PL настъпва над праговото ниво на хранителни мазнини и намалява над максималните нива (67% за царевичното масло). Това намаляване на активността на PL настъпва при по-нисък праг, когато MCT се използва като източник на мазнини в диетата, както е описано в това проучване.

Механизмът, чрез който MCT регулира PL, изглежда е транслационен или посттранслационен, както PL и PLRP Нивата на 1 mRNA не успоредят промените в активността на PL. Нашето предишно проучване (16) предполага, че степента на насищане на хранителните мазнини регулира PL транслационно или посттранслационално, тъй като наситените и полиненаситените триглицериди с дълги вериги индуцират непаралелни промени в нивото и активността на PL mRNA. Резултатите от настоящото проучване също така предполагат, че количеството МСТ също регулира PL транслационно или посттранслационно поради непаралелните промени в нивата на активност и иРНК. Необходими са допълнителни проучвания, за да се изследват ефектите на MCT върху синтеза, секрецията и разграждането на PL.

Някои проучвания подчертават значението и предимствата на използването на МСТ в храните за кърмачета: 1) по-висока скорост на абсорбция, по-бърз транспорт и по-ефективно окисление в сравнение с LCT; 2) подобрено усвояване на LCT, когато се комбинира с MCT; и 3) подобрено усвояване на азот и калций (32, 40–43). Използването на МСТ във формули за недоносени и новородени обаче е поставено под съмнение от други (44). Високите нива на MCT в диетата не се препоръчват, тъй като те могат да повишат нивата на циркулиращите дикарбоксилни киселини и кетони (40). В предишни проучвания формулите, съдържащи MCT, се абсорбират със скорост, подобна на формулата, съдържаща LCT, когато 50% от енергията е MCT или LCT. Освен това активността на стомашната липаза е по-висока при формули, съдържащи LCT в сравнение с MCT (43, 45).

Настоящото проучване показва, че MCT в диетата при ниски или умерени нива (11% и 40% от енергията) повишава значително активността на PL при отбитите плъхове. Тази регулация на PL от MCT може да бъде важна за оптимизиране на диетичната абсорбция на триглицериди чрез коригиране на съотношението MCT/LCT, за да стимулира максималната активност на PL и неговата координация за усвояване на мазнините и да се избегнат неблагоприятните ефекти от високите нива на MCT в диетата.

Резултатите от настоящото проучване засилват загрижеността относно използването на високи нива на МСТ в адаптираното мляко. Като се има предвид, че LCT предизвиква по-висока активност на стомашната липаза и че нашите резултати показват по-високи нива на активност на PL при ниски и умерени нива на MCT, изглежда, че може да се препоръча намаляване на съотношението на MCT/LCT.