短暂的缺氧不影响血浆瘦素在健康男性Euglycemic夹条件

文摘

瘦素参与内分泌控制能量消耗和体重调节。以往的研究强调缺氧状态和瘦素浓度之间的关系。本研究的目的是探讨急性缺氧对瘦素浓度的影响在健康受试者。我们检查了14个健康男性。缺氧条件诱导减少氧饱和度为75% 30分钟。血浆瘦素浓度测定在基线,3小时后的euglycemic夹紧,在缺氧,并反复以下2.5小时。我们的结果显示增加血浆瘦素浓度在6小时的hyperinsulinemic-euglycemic夹紧这可能反映了昼夜节律性。尽管,没有区别的瘦素水平在缺氧和常氧条件()。因为我们没有发现任何明显的瘦素对缺氧反应的变化,血浆瘦素水平似乎并没有受到中等程度的短暂间歇低氧的影响。

1。介绍

缺氧是建议发挥重要作用在内分泌和代谢失调的发病机制在肥胖和代谢综合征1]。之前我们可以证明,基于人类体内实验设计建立在我们组,血氧饱和度下降到75%,30分钟就足以引发代谢综合征,如葡萄糖耐受不良的特点(2,3和各自的交感神经激活的变化2,3),静息能量消耗(2,3)和血管内皮生长因子(VEGF)水平(4),一种激素被认为在代谢综合征的发病机理中发挥作用(5]。

另一种激素集中参与体重从而调控和代谢综合征的发展瘦素(6]。瘦素主要是合成,但不仅限于,白色脂肪组织发出反馈信号到大脑对周边脂肪存储。瘦素的分泌是各种影响因素。最近的文献表明,循环瘦素浓度可能增加了缺氧条件在人类中,表明阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的链接(群),一夜的疾病,其特征是复发性窒息,这是与肥胖密切相关(7]。事实上,与健康对照组相比,群病人显示瘦素浓度升高后恢复正常消除夜间呼吸暂停的持续正压通气(CPAP)治疗8]。然而,目前还不清楚如果这些患者的高瘦素水平与缺氧有关,激素相互作用,或在群经常增加体重。在高海拔(3000 - 4000),也就是说,在恒定的低氧条件下,增加(9,10)以及降低瘦素浓度(11)已报告在人类比海平面。瘦素分泌的潜在混杂因素在此设置物理压力,提升营养差异,或身体压力。之前的研究使用细胞培养(12- - - - - -14和动物模型提供了15一个矛盾证据缺氧对瘦素浓度的影响。

为了澄清如果缺氧影响循环瘦素浓度对于人类来说,我们实验诱导在短时间内缺氧,与常氧条件相比,在健康体重正常参与者根据我们建立了研究设计已被证实引起临床相关的能源和激素代谢的变化2,3]。血氧饱和度75%,应用在我们的研究中,对应于一个生理状态大约海拔3500 - 4000米。控制常见的偏见影响瘦素代谢,我们进行我们的研究在休息的时候。此外,我们的团队曾表明,葡萄糖代谢是瘦素分泌的主要决定因素16,17]。每一个主题,因此,接受一个euglycemic葡萄糖钳过程以确保稳定的循环葡萄糖和胰岛素浓度在整个实验来控制这些影响因素在血浆瘦素水平。此外,交感神经激活循环评估的肾上腺素和去甲肾上腺素浓度监测。

2。方法和程序

2.1。主题

实验包括14 20 - 25岁的健康男性。排除标准超重(体重指数(BMI)25公斤/),慢性或急性疾病(特别是呼吸系统疾病),酒精或药物滥用,吸烟,竞技体育,特殊的生理或心理压力,和当前的任何类型的药物。每个参与者给书面知情同意,这项研究是由当地伦理委员会批准。

2.2。实验设计

受试者参与缺氧和常氧会话隔开间隔至少4周。Hyperinsulinemic-euglycemic夹过程在整个实验进行测试。之前已经详细描述夹紧过程(2,17]。受试者被蒙蔽的条件。

天的实验测试,受试者报告给医学研究单位11:00 h后一夜快至少12个小时。3小时后的夹紧,缺氧诱导30分钟通过减少氧饱和度为75%。在常氧控制条件下,氧饱和度举行的生理水平98%。我们评估的过程中瘦素浓度在基线和反复缺氧诱导3小时后根据瘦素的一半生活在正常体重的人由punctional决心(约3小时18]。缺氧诱导过程中也常氧控制期间,参与者在normobaric条件通过紧密配合呼吸面罩连接到图拉真808新的天然气供应(Draeger医疗技术、Luebeck、德国),使用无阀的高速流系统14至17 l / min。启发氧气分数被调整氧和氮的变化。血氧饱和度是由脉冲氧量计连续测量和在大约5分钟之内就下降到75%。30分钟后,氧饱和度很快规范化。儿茶酚胺水平监测在基线和每7.5分钟缺氧(与控制)。

2.3。化验

所有血液样本立即离心机和上层的存储直到试验。瘦素浓度是衡量ELISA(诊断系统实验室、辛斯海姆德国;interassay变异系数(CV) 4.4%, intra-assay CV 3.8%)。血清胰岛素被放射免疫检定法测量(法玛西亚诊断胰岛素RIA法玛西亚100年,乌普萨拉,瑞典;inter-assay变异系数(CV)5.8%,intra-assay)。每隔5分钟血糖浓度监控在整个实验(葡萄糖分析器,贝克曼库尔特公司慕尼黑,德国)。高压液相色谱法应用于测量血浆肾上腺素(intra-assay;inter-assay)和去甲肾上腺素水平(intra-assay;inter-assayChromosystems,德国慕尼黑)。

2.4。统计分析

值是平均值扫描电镜。重复测量方差分析(方差分析),包括“会话”的因素(缺氧和normoxia)和“时间”(数据收集的时间点)根据Greenhouse-Geisser过程实施和纠正。这两个因素的交互效应被称为“会话的时间。“曲线下的面积(AUC)计算从6小时瘦素short-profiles来确定两个交易日之间的整体差异瘦素分泌。此外,学生的搭配测试进行比较在单个时间点激素浓度。一个价值. 05被认为是显著的。

3所示。结果

3.1。血氧饱和度,血清胰岛素、血糖和儿茶酚胺

缺氧诱导后,氧饱和度下降了大约5分钟的时间和稳定的高原举行。血氧饱和度(对应于35-41 mmHg PaO2)相应的期间常氧条件下仍维持在平均水平。测定血清胰岛素和血糖浓度确认各自的血液水平保持不变后达到平衡和缺氧和常氧条件没有差异研究(图1)。同时,正如已经发表(3),去甲肾上腺素浓度两个交易日之间没有显著差异(),而肾上腺素水平明显高于低氧条件下与控制会话(相比)。葡萄糖输注率显著降低缺氧与常氧期间(2]。

3.2。血浆瘦素浓度

图2显示瘦素的浓度在常氧和缺氧条件下正常。总的来说,瘦素水平显著增加在缺氧()和normoxia ()在整个时间6小时的测量。没有统计学差异之间的瘦素水平低氧和常氧条件为重复测量方差分析所揭示的“会话”效应()和交互效应()。分析证实瘦素浓度的auc之间没有区别两个条件()。配对以及比较显示,在基线组没有差异()。同样,达到euglycemic平衡后,血浆瘦素浓度显示无显著差异条件直接诱导前缺氧,缺氧期间,缺氧后2.5小时期间以及单个时间点的比较(对于所有)。

4所示。讨论

我们的结果表明,血浆瘦素浓度不影响急性缺氧与常氧控制在健康受试者在休息的时候。相比之下,以前的研究显示,血清中瘦素水平高度的负相关(11,19,20.),也就是说,当高度增加血清中瘦素水平下降。然而,缺氧对循环的影响瘦素浓度是矛盾最近被Sierra-Johnson et al .[详细讨论21- - - - - -23]。

根本原因为什么我们不确认之前的数据结果表明越来越缺氧对瘦素水平的影响值得解释道。一个推理可能是基于激素的影响。去甲肾上腺素和肾上腺素已被证明能够抑制瘦素分泌(24- - - - - -26),而糖皮质激素,例如,地塞米松,刺激人类的瘦素分泌27,28]。所以它可以推测,在我们的研究中一个潜在的瘦素浓度的增加对缺氧可能掩盖了通过抑制这种情况下的肾上腺素水平上升的影响。这种机制,然而,只能继续猜测范围内的体内方法应用,需要进一步的研究证实。

第二个发现瘦素浓度大幅提高在六个小时的实验过程。这是符合发现循环显示次昼夜的瘦素浓度和昼夜节律性最低点中午和下午早些时候,在夜间和峰值水平(29日,30.]。瘦素浓度的增加prenoon开始,以下6个小时报道可能反映了这昼夜变化。此外,瘦素浓度的增加也可能由于标准化胰岛素输注在夹(16,17,31日]。由于胰岛素可以提升瘦素浓度(17,32),我们旨在排除这种偏置因素运用hyperinsulinemic-euglycemic夹技术调整常数中胰岛素浓度实验。尽管,这个方法可能会导致整个瘦素水平上升,即使同样在所有条件。

一个中心问题,我们旨在通过我们的研究重点是,如果改变瘦素浓度在群病人可以被分配反复缺氧或已知的高BMI在这种疾病是一个常见的特性。一般来说,瘦素是由白色脂肪组织会使食物摄入量通过抑制神经肽Y合成和提升alpha-melanocyte刺激下丘脑激素合成,反馈机制的信号增加周边脂肪储备大脑食欲中心(33]。事实上,它已经表明,血清中瘦素水平与BMI呈正相关(33,34]。值得注意的是,一些研究可以证明群病人,然而,显示瘦素水平高于BMI-matched肥胖和体重正常的受试者(34,35]。因为瘦素是一种生理反馈信号降低食欲,从而预防肥胖的发展,发生超重和循环瘦素浓度升高,见群病人,应该得到一个解释。可能有两种可能的机制。一个可能的解释是一种先天性瘦素缺乏,尽管这是一个罕见的缺陷(36]。第二个声明可能是一个相对瘦素抵抗,因为自己似乎瘦素表达下调受体,瘦素水平如此之高可能会减少瘦素受体的数量和生成一个相对瘦素抵抗进而导致肥胖(37]。另一方面,这是证明了低通气指数(AHI)积极与患者血清中瘦素浓度相关群而不是BMI-matched对照组有明显降低血清群患者瘦素水平与CPAP疗法在治疗6个月尽管稳定的BMI值(34,38]。因此,我们可以推测,群患者的复发性氧饱和度下降可能发挥重要作用在瘦素浓度的规定无视肥胖的影响。尽管,我们的数据不确定的假设群患者瘦素浓度升高是由缺氧引起的。这种消极的结果,然而,可能是基于我们的研究协议从根本上不同于其他调查的方法。我们的受试者只接受一个中度缺氧一集30分钟的长度。这种缺氧模式不同于以往的研究根据长度、频率和程度的血氧饱和度下降(8,9,11,12]。扎et al .,例如,研究男性受试者在高海拔20天的观察期(11]。因此,仍需仔细考虑我们的研究结果在多大程度上可以分配给在缺氧条件下群严重缺氧时间,显示血氧饱和度值明显低于75%,可以观察到8]。所以最终我们消极的结果可能只是反映了一个持续时间不足和缺氧的程度影响瘦素分泌。尽管如此,我们的研究设计建立了诱导代谢综合症的临床相关的其他特性的变化(2,3),因此一个适当的方法来获得第一个洞察急性缺氧的影响在人类在这种情况下。此外,这是第一个研究调查急性缺氧对瘦素浓度的影响控制在健康男性基本影响因素。根据我们的数据,血浆瘦素水平似乎受到中等程度的短暂间歇低氧的影响。未来的研究需要进一步澄清缺氧和瘦素调节之间的关系在生理和病理生理状态。

确认

我们感谢克里斯蒂欧登她的专家和实验室援助和安雅Otterbein组织工作。报告的作者没有任何披露。

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