饮食氧化亚油酸调节血浆脂质超出甘油三酯代谢

文摘

介绍。甘油三酯(TG)是冠心病的一个独立危险因素。先前的工作表明,短期建立的老鼠食物氧化亚油酸(OxLA)显著降低血浆甘油三酯的水平。研究目标。本研究旨在确定长期补充食物的影响与不同浓度的氧化亚油酸(OxLA)血浆甘油三酯。研究设计。这项研究由四十C57BL / 6野生型小鼠分成四组( )。两组作为控制。对照组(P)是美联储纯粮和第二对照组(C)与亚油酸喂食物补充。其他两个实验组,每组(A)和(B)被喂以氧化亚油酸在以下剂量补充食物:9毫克/天的氧化亚油酸氧化亚油酸和18毫克/天/鼠标。结果与结论。老鼠在节食补充与氧化亚油酸的高剂量显示肝PPAR -下降了39%α和明显降低血浆高密度脂蛋白水平的食物喂养的老鼠相比,平原和亚油酸补充食物。有趣的是,长期食用氧化亚油酸可以使atheropathogenesis。

1。介绍

甘油三酯等离子体水平是心血管疾病的主要危险因素。它是一个复杂的多基因性状所调制的小肠的主要途径,肝脏,脂肪,和等离子体。虽然甘油三酯不直接与动脉粥样硬化的发病机制有关,他们极大地影响血浆脂蛋白,尤其是低密度和低密度脂蛋白(LDL)是已知的心血管疾病(CVD)的危险因素。

亚油酸是最丰富的多不饱和脂肪酸(PUFA)在许多脂质丰富的饮食。像其他的多不饱和脂肪酸(PUFA),亚油酸是一种配体的过氧物酶体proliferator-activatedα受体(PPAR -α),是一个调节组件的血浆甘油三酸酯水平。我们曾表明,氧化亚油酸显著降低血浆甘油三酯(TG)水平与动物油酸。的变化与APOA5和乙酰辅酶a氧化酶基因表达增加有关饮食补充喂养的老鼠OxLA 9毫克/鼠标/的一天。两个阿朴脂蛋白(Apo), Apo A5和Apo CIII,特别感兴趣的是由于他们的角色在甘油三酯的水平。这些蛋白质调节甘油三酸酯通过互换绑定VLDL粒子(1,2]。

PPAR -α诱导表达的蛋白质参与吸收,运输和脂肪酸代谢导致减少甘油三酸酯的合成。在人类ApoA5 PPAR -的直接目标α这是符合降甘油三酯作用提出了ApoA5 [3]。然而PPAR -α链接到老鼠ApoA5还不是很清楚。ApoA5诱发的间隙从血浆VLDL通过静电相互作用和硫酸肝素蛋白多糖(HSPG)。这种交互援助colocalizes VLDL HSPG附加脂蛋白脂肪酶(LPL),允许更大的脂解作用[1,4- - - - - -6]。

ApoCIII ApoA5一样,局部VLDL粒子,但相反的效果,因为它促进增加血浆甘油三酯。在肝脏内,ApoCIII徒利用可用的甘油三酸酯基质增加合成VLDL-TG。VLDL粒子合成的增加导致更大的血浆TG水平。ApoCIII阻止脂类分解导致增加等离子体TG (6]。结果,这两个敌对的蛋白质被认为是关键在甘油三酯调制(1,4,5]。

脂酶和其他蛋白质的兴趣TG新陈代谢。他们是关键酶分解脂质和脂蛋白;引起脂蛋白脂肪酶(LPL)是由两个ANGPTL3/4 angiopoietin-like蛋白质。导致LPL二聚体的蛋白质分离,导致活动和脂解作用的丧失。ANGPTL3提拔当其基因是受肝X受体(LXR)。的配体激活肝ANGPTL4 PPAR -α,其中包括PUFA [3,7]。

通过调查肝基因、蛋白表达和血浆蛋白水平,研究决定对血浆甘油三酯调节器的范围,这是众所周知的,控制生物合成和代谢的TG和广泛影响血浆脂蛋白。的目标是阐明一个机制氧化亚油酸调节TG和肝脏脂蛋白代谢。

2。实验设计

正常C57BL / 6雄性老鼠被放置在一个动物设施与12小时光/暗周期和所有的协议与本研究有关的批准,马萨诸塞大学洛厄尔,动物保健和使用委员会制度(IACUC)。老鼠的身体质量监控在10周。水提供了随意,设置大量的饮食测量和每周提供给每个学习小组。

3所示。饮食

13-Hydroperoxyoctadecadienoic酸(13-HPODE)准备如前所述2]。准备两个公式13-HPODE被运往哈伦实验室,印第安纳波利斯,印第安纳州,我们准备实验老鼠chow公式。专门的饮食是保持在2°C到使用。四个不同的饮食配方组老鼠:提供一个标准的食物作为普通控制(P组),与亚油酸Chow补充9毫克/鼠标/天,罂控制(C组)、氧化亚油酸,9毫克/鼠标/天(一组)和氧化亚油酸18毫克/鼠标/天饮食(B组)。老鼠的饮食公式或继续吃了两个月。

4所示。材料和方法

在研究结束的小鼠安乐死。获得了全血从每个老鼠心脏穿刺,放置在肝素管。在寒冷的离心机旋转的容器在3000 rpm。样本后整除,储存在−80°C。血浆样本分析的低密度脂蛋白,高密度脂蛋白(HDL),葡萄糖,和总胆固醇使用试剂和标准书公司,贝德福德,01730 MA。ApoA5、ApoCIII ANGPTL3、ANGPTL4和肝脂酶(HL)等离子体进行了分析使用商业ELISA试剂盒。

4.1。信使rna的提取和分析ApoA5、ApoCIII PPAR-Alpha, SREBP1基因

之前收集的器官,冷冻1 x磷酸盐缓冲盐水灌注(PBS)是通过心脏,肝脏后(100毫克样品)和脂肪在均化管收集。器官然后flash冻结在液氮(LN2)和存储在−80°C。单能整除的肝脏和脂肪是储存在1毫升的试剂盒为以后RNA提取。RNA与试剂盒提取肝脏样本试剂,然后整除。RNA是量化使用量子位荧光计(表达载体,热费希尔科学、沃尔瑟姆,妈,美国)。质量评估在1%琼脂糖凝胶使用溴化乙锭作为探针,检测UVP成像仪(UVP生物系统公司、高地、钙、美国)。互补脱氧核糖核酸制备使用iScript RT混合,稀释至1:50基因表达分析。整除的8μL运行用聚合酶链反应(PCR)掌握混合包含EvaGreen SsoFast Supermix。ApoA5、ApoCIII PPARa,对GAPDH SREBP1运行控制比较。

4.2。蛋白质的提取和分析ApoCIII、ANGPTL3 ANGPLT4

通过均匀化肝蛋白质提取1毫升降水cocktail-10毫升radioimmunoprecipitation化验(里帕)缓冲和一个完整的微型ultra-protease抑制剂平板电脑。均质样本孵化冰上30分钟,在3000转离心15分钟。包含上层清液的蛋白质被整除。浓度测定使用bicinchoninic酸(BCA)测定。所有化学品和材料用于免疫印迹和基因表达获得Bio-Rad实验室,Inc .,赫拉克勒斯,加州,美国。

免疫印迹分析,16岁μL肝蛋白质加载每车道聚丙烯酰胺凝胶,跑4 - 15%与西方C蛋白+标准阶梯。然后将蛋白质转移到0.2 um PVDF膜吸水。阻断缓冲区是由溶解脱脂奶粉(NFDM) 1 x三羟甲基氨基甲烷缓冲液盐(TBS)。1% v / v渐变20 (T) NFDM-TBST缓冲区用于块膜和稀释的抗体。ApoCIII、ANGPTL3 ANGPLT4, proprotein转化酶枯草杆菌蛋白酶/可馨类型9 (PCSK9)抗体在化验1:500。与二次孵化后山羊anti-rabbit-HRP(1: 10000)这是coincubated与anti-ladder-HRP (1: 10000)。参考蛋白质,B-Actin合主要标记(1:25000)。所有蛋白质都显示在UVP生物系统与西方硬脑膜成像仪发射极耦合逻辑信号试剂。

5。结果

5.1。血浆脂质、葡萄糖和ELISA测量

分析了等离子体对脂质和葡萄糖。总的来说,补充了脂肪酸食物喂养的老鼠显示增加血浆葡萄糖和脂类水平(数字1(一)- - - - - -1 (c)和1 (e)),除低密度脂蛋白(图1 (d)),这是减少。

没有实质性的重大变化显示在甘油三酸酯组(图之间的测量1(一)),但在小鼠的体重变化10周研究指出(数据不包括)。

所有组织都是美联储与脂肪酸饮食补充显示更高浓度的总胆固醇(图1 (e))、葡萄糖(图1 (b)),高密度脂蛋白(图1 (c))在他们的等离子体。

明显大的血糖水平(图1 (b)实验三个组)。而总胆固醇(图1 (e))显示一个总体增加,只有饮食补充喂养组较低浓度的氧化脂肪酸表现出更高的水平。高密度脂蛋白(图1 (c))在亚油酸水平大大增加美联储对照组相比普通控制或高氧化喂老鼠。低密度脂蛋白(图1 (d)各团体)水平低,他们是重要的只有当高氧化喂老鼠比亚麻油酸控制喂组。

5.1.1。ELISA

亚油酸或氧化亚油酸补充导致减少血浆ApoCIII(图2(一个))的水平。的降幅显著的对照组相比,亚油酸氧化组。最大的降幅集团(B)氧化亚油酸的浓度最高,展示一个剂量相关的反应。

等离子体肝脂酶(HL)。等离子体HL减少在实验(图组2 (b))。降幅明显OxLA组相比平原组;这些差异是剂量依赖性。

等离子体ApoA5和ANGPTL3。这群老鼠喂亚油酸和18毫克/鼠标/天氧化亚油酸补充食物显示ApoA5等离子体水平的增加(图2 (c))和ANGPTL3(图2 (d))。并没有显著的差异。ApoA5水平升高的高氧化亚油酸组。然而,ANGPTL3最高浓度控制亚油酸组。

5.2。基因表达

ApoA5基因显著调节(图3(一个)在亚油酸)对照组。这与ELISA等离子APOA5测量的结果。的表达的增加ApoCIII指出在亚油酸对照组不显著(图3 (b))。如基因表达略亚油酸对照组表达下调。然而,它是调节(图3 (c))氧化组。upregulation是重要的老鼠被喂食高OxLA饮食。

PPAR -α表达式的峰值略罂对照组和下降为氧化亚油酸组(图3 (d))。

5.3。免疫印迹

ApoCIII(图4(一))显示更大的表达式ApoCIII蛋白质组除了B组,不变。C组显示蛋白表达最高,其次为P组和一群upregulation最少的。

ANGPTL3(图4 (b))显示了P和强烈的蛋白表达C组。一组显示重要underexpression和B组显示较小的表达式。

ANGPTL4(图4 (c)显示重要ANGPTL4超表达的亚油酸对照组。有轻微增加普通组的表达式。高氧化亚油酸组没有变化和低氧化亚油酸组显示样本之间的微分表达式。

6。讨论

亚油酸(LA)是一个重要的脂肪酸生理和发育功能所需的哺乳动物,特别是人类。像所有的多不饱和脂肪酸(欧米伽),洛杉矶是容易氧化,导致一些活性代谢物生物相关性。13-Hydroxyoctadecadienoic酸(13-HODE)(一个普通的名字13 (S) -hydroxy-9Z 11 e-octadecadienoic酸(蚯蚓)13日)和9-hydroxyoctadecadienoic酸(9-hydroxy-10 (E), 12 (Z) -octadecadienoic酸或9-HOPDE)是研究最多的代谢物的洛杉矶。在当前的研究中我们使用9-HOPDE导数重新评估我们先前的调查结果,显示显著降低TG在两周后的9-HOPDE膳食摄入量。目前我们的研究结果显示微分反应氧化亚油酸如何影响C57BL / 6小鼠甘油三酯代谢。看来,长期饮食摄入量的氧化亚油酸比我们之前报道的(有不同的影响2)短急性摄入对TG和脂蛋白代谢的影响。这可能表明,延长氧化脂肪酸的膳食摄入量结果混合良好,nonfavorable肝脏和等离子体反应。我们看到了一些基因和血浆脂蛋白水平变化是剂量依赖氧化亚麻油酸的摄入量。然而,这不是明显,膳食的摄入OxLA导致显著的代谢改变TG和脂蛋白。

组的血浆甘油三酯水平是最高的在他们的饮食中减少氧化亚油酸的部分包含了我们先前的调查结果。有趣的是,血浆甘油三酯水平与体重增加10周期间(数据没有显示)。ApoA5是一个重要的脂质调节蛋白质,作用于TG和VLDL粒子。ApoA5本身是一种蛋白质,它是没有高表达。描述稳定肝脏中脂滴和保护通过静电LPL机制在血液中。信使rna(图的相对丰度3(一个))在肝脏ApoA5很低,尽管它确实有亚油酸的浓度明显高于对照组。有一个较低的低氧化组的表现。相比之下,ApoA5等离子体水平没有显著差异(图2 (c))。然而,它展示了更大的在血液中浓度较高的氧化和对照组相比,低氧化组。ApoCIII肝脏和血浆蛋白,阻止LPL活性和TG水平会增加血液中。基因表达(图3 (b))数据显示更大,尽管微不足道,丰富的mRNA ApoCIII亚油酸组肝脏的控制,而有一个低丰度的白鼠氧化亚油酸。免疫印迹(图4(一))数据普遍认为基因表达。最高数量的活跃的肝脏蛋白质样本中发现了罂对照组平原对照组紧随其后。低氧化组表达高于高氧化组。等离子体(图2(一个)美联储)ApoCIII浓度较低的组织脂肪酸饮食。然而,更重要的是在这些饲料氧化低。这可能是由于细胞的退化ApoCIII期间或之后翻译,或蛋白质可能的损失函数在这些老鼠。血浆葡萄糖(图1 (b)),高密度脂蛋白(图1 (c))和总胆固醇(图1 (e))有一些微分变化在小鼠样本。在所有实验组葡萄糖增加,而血浆总胆固醇高亚油酸的控制和降低氧化亚油酸美联储组小鼠相比普通食物和高氧化亚油酸组。如众所周知,调节ANGPTL3的规定,LDLR, PCSK9,所有这些影响血浆脂质概要文件(8,9]。如可能诱导更多的低密度脂蛋白受体的表达导致更低的低密度脂蛋白浓度(图1 (d))[9]。

如同样是在小肠和肝脏。它也有一个二次函数在小肠内增加甘油三酯脂蛋白丰富生产。通过促进MTP的活动,增加PCSK9 lipidation飞机观测可以导致更大的血浆脂质浓度(9]。如ANGPTL3增加活动,如也有引起ANGPTL4 LPL、HL其中影响他们的活动6,7]。ANGPTL家族的蛋白质引起许多脂酶的分离。离解引起损失的活动和降低血浆甘油三酯的间隙,这是其中一个原因为什么VLDL粒子少脂解作用从而导致减少间隙。ANGPTL3和ANGPLT4 LPL监管至关重要(10]。ANGPTL3(图4 (b))表达水平的监管对于P和C组,而A组显示显著减少和B组轻微的减少。ANGPTL3是调节在C组,虽然不显著,在等离子体(图2 (d))。虽然ANGPTL3没有任何重大的改变,它可能采取行动防止进一步清除甘油三酯(11]。

ANGPTL4显示显著upregulation罂对照组免疫印迹(图所示4 (c))。

结论。这项研究展示了模棱两可的长期膳食氧化脂肪酸的摄入量。之间的差异的理由氧化亚麻油酸的短期和长期摄入脂肪酸和冲突的结果比我们先前的研究不是很清楚。然而,显然是长期摄入氧化亚油酸对脂蛋白代谢可能有不利影响。机制的实验公式和控制之间的行为差异很大。这些发现强烈指向proatherogenic氧化脂肪酸的角色。未来的研究使用LDLr−−/小鼠模型可能需要建立动脉粥样硬化的发病机制可能联系(12,13]。

信息披露

这部分工作是作为一个抽象的发表在《临床Lipidology 2017。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。

确认

这项工作是由Genentech慷慨的无限制的基金支持,罗氏集团的一员,南旧金山,CA 94080,美国。

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