文摘

Visfatin / Nampt vaspin,含有视黄醇绑定(RBP-4)胰岛素抵抗中发挥重要作用。本研究的目标是衡量visfatin / Nampt vaspin, RBP-4浓度和血液、肝脏、肌肉、皮下、网膜的,和肠系膜脂肪组织在病态肥胖受试者并研究其与胰岛素抵抗的关系。血液和组织样本收集来自38个病态肥胖受试者在roux - en - y手术。胰岛素抵抗生物标志物测定用标准板。Visfatin / Nampt、vaspin RBP-4基因表达水平组织使用实时PCR测定。在血液和组织中蛋白质浓度测定用ELISA试剂盒。明显高于糖尿病受试者的内稳态模型assessment-insulin阻力和年龄和血脂蛋白胆固醇浓度低于非糖尿病患者和前驱糖尿病的科目。糖尿病和前驱糖尿病的受试者的血药浓度明显高于visfatin / Nampt和vaspin比非糖尿病的科目。肝脏RBP-4浓度与血糖浓度呈正相关。血胰岛素抵抗生物标志物水平与visfatin / Nampt浓度呈正相关网膜脂肪组织和肝脏和肠系膜脂肪组织vaspin浓度。 In conclusion, the correlations of visfatin/Nampt, vaspin, and RBP-4 with insulin resistance are tissue dependent.

1。介绍

肥胖是一种多因素疾病,与许多慢性疾病包括心血管疾病和2型糖尿病1,2]。许多研究表明,肥胖是一个低度炎症状态(3,4]。扩大脂肪组织功能作为一个内分泌器官,产生和分泌的激素和细胞因子称为发病(5,6]。Visfatin / Nampt vaspin,含有视黄醇绑定(RBP-4)发病的小说,可能在胰岛素抵抗的发展发挥着重要作用。与胰岛素抵抗增加内脏脂肪质量呈正相关(7,8]。

Visfatin于2005年被确认为一个adipokine时代和他的同事们(9]。早期的研究表明这个肽adipokine产生通过绑定到胰岛素样活性胰岛素受体,激活下游胰岛素信号通路(9- - - - - -11]。然而,由于未能复制这些数据,福原爱今年和他的同事在2007年收回他们的发现(12]。胰岛素抵抗之间的关系和血液或组织visfatin / Nampt浓度还不清楚。一些研究表明,血visfatin / Nampt浓度明显与胰岛素抵抗和2型糖尿病,但不与体脂百分比或身体质量指数(BMI) (13- - - - - -15]。其他的研究表明,糖尿病和血visfatin / Nampt浓度之间的关系不显著因素进行调整后,身体质量指数(BMI)和腰围14,16]。

Vaspin称为内脏脂肪组织衍生serpin [17]。Vaspin对葡萄糖摄取增加脂肪细胞有一些影响。管理vaspin肥胖老鼠后,葡萄糖耐量和胰岛素敏感性显著提高(18]。一些研究表明,糖尿病患者血vaspin浓度较高而非糖尿病的受试者(19,20.]。然而,血vaspin浓度和胰岛素抵抗之间的关系是不确定的21]。

脂肪细胞和肝细胞是主要的细胞产生含有视黄醇绑定(RBP-4)在人类身上。RBP-4功能如血浆视黄醇载体蛋白。它还调节葡萄糖代谢和胰岛素敏感性22]。血RBP-4浓度增加可以降低葡萄糖的吸收通过抑制肌肉细胞的表达和丝氨酸磷酸化胰岛素受体底物(IRS-1)和磷脂酰肌醇3-kinase (PI3K)信号通路导致胰岛素敏感性下降(23]。一些研究表明,葡萄糖transporter-4 (GLUT4)蛋白表达在肌肉细胞呈负相关与等离子体在肥胖受试者RBP-4浓度葡萄糖耐量或2型糖尿病22,24]。此外,血RBP-4浓度增加可以降低GLUT4在肥胖的脂肪组织表达主题(25]。

胰岛素抵抗发病和组织之间的关系,特别是visfatin / Nampt vaspin, RBP-4,并不完全理解。本研究的目的是测量基因表达水平和蛋白质浓度visfatin / Nampt vaspin, RBP-4在肝脏、肌肉、皮下、网膜的,肠系膜脂肪组织及其浓度血液收集的严重肥胖患者接受减肥手术。此外,我们研究了胰岛素抵抗之间的关系和他们的基因表达和蛋白质浓度在上面的五个组织。

2。材料和方法

2.1。研究设计和主题

这是一个横断面研究测量visfatin / Nampt vaspin, RBP-4基因表达和蛋白质含量在肝脏、肌肉、皮下、网膜的,和肠系膜脂肪组织和他们的严重肥胖患者的血浆浓度。受试者招募高级减肥手术中心的卢博克市,TX,通过外科手术和临床营养师。38个受试者roux - en - y计划手术同意参与这项研究。所有受试者签署了同意书。主题包括12个男性和26名女性平均年龄46 y(范围60 y),平均重量142公斤(范围96 - 243公斤),和平均BMI 49公斤/米²(37 - 81公斤/米范围²)。排除标准如下:之前的减肥手术,任何自身免疫或炎症性疾病,治疗2型糖尿病和胰岛素抵抗。空腹血在EDTA-coated收集管收集手术室手术开始前。血液分析每个病人手术开始前完成。多余的血液样本离心机立即25分钟在11000×g在4°C。等离子体是整除和收集管和储存在−80°C。外科医生收集肝(楔活检,0.5 - 1 g),腹直肌abdominus肌肉(1 g),皮下,网膜的,肠系膜脂肪组织(1 - 5 g)在手术。组织在克雷布斯洗了三次振铃器解决方案(2.5毫米124毫米氯化钠,氯化钾,1.25毫米磷酸氢钠、碳酸氢钠26毫米,2毫米氯化钙、硫酸镁1毫米,和10毫米葡萄糖),立即沉浸在液态氮,并存储在−80°C,直到后续的分析。机构审查委员会批准的研究过程都是在德州理工大学健康科学中心。

2.2。血脂和胰岛素抵抗生物标志物

受试者的年龄、体重、体重指数、性别、空腹血药浓度的葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇和脂蛋白胆固醇和血糖化血红蛋白(HbA1c)水平测定使用标准方法德州理工大学医学中心。血浆胰岛素是人类直接使用商用分析胰岛素酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(表达载体、大岛,纽约)。内稳态模型assessment-insulin阻力(HOMA-IR)计算空腹血糖(更易/ L)×空腹血浆胰岛素(μ/ L) / 22.5。

2.3。RNA提取和反转录

脂肪组织均质使用QIAzol裂解试剂(试剂盒,圣何塞,加州),公司PowerGen 500型高速搅拌器(费舍尔科学,美国宾夕法尼亚州匹兹堡市)。脂肪组织RNA提取使用RNeasy脂质迷你包(试剂盒,圣何塞,加州)。肝脏和肌肉组织中均质试剂盒试剂(生活技术,大岛,纽约)uisng公司PowerGen模型500高速搅拌器(费舍尔科学,美国宾夕法尼亚州匹兹堡市)。均质化后,肝脏和肌肉RNA提取后标准的试剂盒RNA提取协议(生活技术,大岛,纽约)。总RNA浓度测量使用热科学NanoDrop 2000分光光度计(热科学,玛丽埃塔,俄亥俄州)。

单链RNA的互补脱氧核糖核酸合成使用上标3个逆转录酶(表达载体、大岛,纽约)。RNA (1μ在20 g)是反向转录μL最终体积组成的超纯DNase / RNase-Free水(表达载体、大岛,纽约),随机引物(表达载体、大岛,纽约),PCR混合核苷酸(罗氏,印第安纳波利斯,印第安纳州),上标三世逆转录酶(表达载体、大岛,纽约),和RNaseOUT重组核糖核酸酶抑制剂(表达载体,宏伟的岛,纽约)上标三世逆转录酶制造商的指令。

2.4。实时聚合酶链反应

互补脱氧核糖核酸水平的确定感兴趣的基因混合使用电力SYBR绿色主人(应用生物系统公司、大岛,纽约)的埃普多夫Mastercycler Ep Realplex(费舍尔科学,美国宾夕法尼亚州匹兹堡市)。引物设计在exon-exon连接消除基因组DNA扩增,使用底漆Express 1.0(应用生物系统公司、大岛,纽约)和购买从集成DNA技术(IDT,圣地亚哥,加州)。引物用于放大visfatin / Nampt 5′-GGTTCTGGTGGAGGTTTGCTAC-3′(向前)和5′-GAAGACGTTAATCCCAAGGCC-3′(反向),和vaspin引物5′-AATAAGTGTTGCTGCCCTGGTG-3′(向前)和5′-TGCCGCCAGAACTTTCCAT-3′(反向),和RBP-4引物5′-TACTCCTTCGTGTTTTCCCGG-3′(向前)和5′-TAACCGTTGTGGACGATCAGC-3′(反向)和β(β)肌动蛋白引物5′-CTTTTCCAGCCTTCCTTCTTGG-3′(向前)和5′-CAGCACTGTGTTGGCATAGAGG-3′(反向)。β肌动蛋白是作为内生控制。引物扩增效率和为每个组引物特异性被验证。实时PCR反应条件是95°C 10分钟,40 95°C的周期为1分钟15秒和60°C,和1的循环分离阶段(95°C 15秒,60°C为30秒,15秒95°C)。所有样品都是在重复运行和平均值。使用ΔΔCt相对量化计算方法。

2.5。蛋白质的提取

约80 - 100毫克的脂肪组织是500年使用公司PowerGen模型均质均质器(费舍尔科学,美国宾夕法尼亚州匹兹堡市)radioimmunoprecipitation化验(里帕)缓冲区(25更易与L盐酸三,10更易与L原钒酸钠,100 L更易与氟化钠,50 L更易与焦磷酸钠四元,10更易与L乙二醇四乙酸(EGTA), 10 L更易与乙二胺四乙酸(EDTA),和1% IGEPAL)蛋白酶抑制剂。上述所有组件都购自Sigma-Aldrich化工有限公司(圣路易斯,密苏里州)。约50毫克的肝脏和肌肉组织是均质uisng公司PowerGen 500型高速搅拌器(费舍尔科学,美国宾夕法尼亚州匹兹堡市)CelLytic试剂(Sigma-Aldrich有限公司,圣路易斯,密苏里州)含有蛋白酶抑制剂(Sigma-Aldrich有限公司,圣路易斯,密苏里州)。均质化后,组织溶解产物离心机在15000 rpm 30分钟在4°C。上层水相溶解产物的收集和整除为几个新管总蛋白提取物。

2.6。ELISA

Visfatin / Nampt vaspin, RBP-4浓度在血浆和组织中提取进行了分析使用商用ELISA试剂盒(Adipogen,首尔,韩国)根据制造商的指示。蛋白质提取后,组织干和消化使用1 N氢氧化钠。细胞蛋白质浓度测定用bicinchoninic酸(BCA)分析工具包(皮尔斯,罗克福德lllinois)。血浆和组织adipokine浓度表示为ng / mL和ng /毫克的蛋白质,分别。

2.7。统计分析

统计分析使用电脑程序PSAW 18.0(美国IBM)。列文的正态性检验是用来测试变量的分布。单向方差分析被用于比较两组以上的意思。事后分析,至少显著差异(LSD)使用平等的方差和Games-Howell测试是使用不平等的方差。协方差分析是用来比较两组多意味着在控制糖尿病等协变量的分类。变量之间的相关性进行了皮尔森相关系数调整后体重指数的数据。数据意味着±标准差。差异被认为是重要的。

3所示。结果

3.1。主题特色、血脂和胰岛素抵抗生物标志物

所有受试者病态肥胖的平均BMI公斤/ m²。基于血糖化血红蛋白水平在国家卫生研究院糖尿病分类指南,受试者被分为非糖尿病患者()、前驱糖尿病人()、糖尿病()组(表1)。明显高于糖尿病受试者的血糖浓度,糖化血红蛋白水平,体内平衡模型assessment-insulin阻力(HOMA-IR)和年龄,和血脂蛋白胆固醇浓度低于非糖尿病患者和前驱糖尿病的受试者(表1)。糖尿病受试者体重指数和体重低于非糖尿病患者和前驱糖尿病的科目,但是他们并没有达到统计学意义(表1)。

3.2。血药浓度Visfatin / Nampt Vaspin, RBP-4

前驱糖尿病的和糖尿病受试者血液visfatin / Nampt和vaspin浓度显著高于非糖尿病的受试者(表2)。血RBP-4浓度三组(表中是相似的2)。无论是血visfatin / Nampt、RBP-4或vaspin与HOMA-IR有关,血糖、糖化血红蛋白(%)的水平。

3.3。Visfatin / Nampt组织表达及其与胰岛素抵抗的关系

网膜的visfatin / Nampt基因表达水平与HOMA-IR呈正相关(图1(一)糖化血红蛋白水平(图)和血1 (b))。网膜的visfatin / Nampt蛋白质浓度与HOMA-IR呈正相关(图1 (c)糖化血红蛋白水平(图)和血1 (d)),它是伴随着更高的网膜的visfatin / Nampt蛋白质浓度在糖尿病与非糖尿病患者和前驱糖尿病的受试者相比(表3)。肝脏visfatin / Nampt最高浓度之间的五个组织。网膜的visfatin / Nampt蛋白质浓度的mRNA水平有显著相关性(见补充表在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2013/861496)。肝脏与HOMA-IR visfatin / Nampt蛋白质浓度呈正相关(图1 (e))。Visfatin / Nampt其他组织没有与胰岛素抵抗有关。

3.4。RBP-4组织表达及其与胰岛素抵抗的关系

网膜脂肪组织与HOMA-IR RBP-4基因表达水平呈正相关(图2)。肝脏RBP-4浓度最高,其次是肌肉、皮下、网膜的,和肠系膜脂肪组织减少顺序(表3)。RBP-4浓度在其他组织没有与胰岛素抵抗有关。

3.5。Vaspin组织表达及其与胰岛素抵抗的关系

皮下脂肪组织vaspin基因表达水平与血糖化血红蛋白水平(图呈正相关3(一个))。肠系膜脂肪组织与HOMA-IR vaspin蛋白质浓度呈正相关(图3 (b)糖化血红蛋白水平(图)和血3 (c))。糖尿病受试者高出三倍肠系膜vaspin浓度比非糖尿病患者和前驱糖尿病的受试者(表3)。但是差异不显著,由于更高的标准偏差。肝脏vaspin最高浓度在5组织,和前驱糖尿病的糖尿病受试者肝脏vaspin浓度显著高于非糖尿病的受试者(表3)。但肝脏vaspin没有与任何胰岛素抵抗生物标志物。

4所示。讨论

目前的研究是第一个研究测量基因表达水平和蛋白质浓度visfatin / Nampt vaspin, RBP-4在肝脏、肌肉、皮下、网膜的,肠系膜脂肪组织和他们的蛋白质浓度在等离子体和探讨胰岛素抵抗之间的关系和他们的表达在病态肥胖受试者的血液和组织。

Visfatin / Nampt最初是由Samal和他的同事在1994年发现Pre-B-cell colony-enhancing因素(PBEF)在肝脏,肌肉,和骨髓26]。后来的研究显示,visfatin / Nampt也是由多种细胞包括淋巴细胞,单核细胞,中性粒细胞,肝细胞和脂肪细胞27]。visfatin / Nampt浓度增加等离子体在肥胖受试者已报告(14]。然而,未知是否增加visfatin / Nampt浓度血液或组织胰岛素抵抗相关。在当前的研究中,糖尿病和前驱糖尿病的受试者血visfatin / Nampt浓度高于非糖尿病患者,这是符合其他研究[13- - - - - -16,28,29日]。这是第一个研究来衡量visfatin / Nampt蛋白质浓度在肝脏,肌肉,和三个脂肪仓库和其浓度与胰岛素抵抗相关。肝脏visfatin最高/ Nampt五收集组织中蛋白质浓度。肝脏visfatin / Nampt蛋白质浓度与HOMA-IR正相关,但肝visfatin / Nampt浓度三组之间是相似的。网膜脂肪组织visfatin / Nampt蛋白质浓度高于皮下和肠系膜脂肪组织。此外,visfatin / Nampt蛋白质浓度和网膜脂肪组织基因表达水平与HOMA-IR呈正相关,和血液糖化血红蛋白水平。糖尿病受试者明显高于visfatin / Nampt蛋白质浓度比非糖尿病患者网膜脂肪组织和前驱糖尿病的科目。糖尿病受试者葡萄糖耐量,可能诱发visfatin / Nampt生产从网膜脂肪组织通过代偿机制。葡萄糖耐量糖尿病受试者可能刺激visfatin / Nampt生产从网膜脂肪组织来弥补胰岛素抵抗[30.]。我们找不到任何体重指数之间的相关性和visfatin / Nampt表达水平在所有5个组织。这些数据表明,BMI可能不是有效的诱导visfatin / Nampt在网膜脂肪组织生产。总的来说,这些发现表明,visfatin / Nampt网膜脂肪组织可能在胰岛素抵抗中发挥重要作用。

许多研究证明RBP-4炎性adipocytokine [22,25]。它主要由脂肪细胞分泌,在人类肝细胞(22]。自从RBP-4等离子体水平增加GLUT4所示基因敲除小鼠,许多研究已经调查了RBP-4和胰岛素抵抗之间的关系(24,25]。尽管一些研究表明血浆RBP-4水平与胰岛素抵抗呈正相关肥胖受试者与葡萄糖耐量或2型糖尿病(24),大多数的研究表明血RBP-4浓度不与胰岛素抵抗相关的31日]。前驱糖尿病的,我们发现非糖尿病患者和糖尿病病态肥胖受试者类似血RBP-4浓度在这项研究。血RBP-4浓度和胰岛素抵抗之间的联系是受到许多混杂因素包括年龄、BMI、疾病状况、营养状况、遗传因素等等。更多的研究需要大样本大小来调整这些混杂因素。许多研究已经表明,RBP-4内脏脂肪组织基因表达水平与胰岛素抵抗呈正相关(24,25,32]。在我们目前的研究中,我们发现,网膜的不是肠系膜脂肪组织RBP-4基因表达水平与HOMA-IR和空腹血糖浓度呈正相关。此外,肝脏RBP-4最高浓度在所有五个测试组织;然而,肝脏RBP-4蛋白质浓度不与空腹血糖浓度,HOMA-IR和血液糖化血红蛋白水平。数据表明,肝脏RBP-4不可能与胰岛素抵抗,但需要更多的研究来生成一个可靠的结论。

Vaspin主要表达在人类脂肪组织(33]。它已被视为内脏adipokine34]。我们还表明,肝脏vaspin最高浓度5测试组织之一。但肝vaspin没有与胰岛素抵抗有关。尽管肠系膜脂肪组织vaspin最低浓度三脂肪组织,收集肠系膜脂肪组织vaspin蛋白质浓度与HOMA-IR呈正相关,和血液糖化血红蛋白水平。此外,糖尿病受试者高出三倍肠系膜脂肪组织vaspin浓度比非糖尿病患者和前驱糖尿病的科目。胰岛素抵抗可能刺激vaspin生产通过糖尿病受试者的代偿机制。Vaspin可增加葡萄糖摄取的脂肪细胞(21]。对于胰岛素抵抗或葡萄糖耐量,vaspin生产肠系膜脂肪组织可能是为了增强葡萄糖摄取增加一个计数器行动胰岛素抵抗[20.,35]。一些研究表明血浆vaspin水平在糖尿病与胰岛素抵抗呈正相关科目(32,34,35]。在目前的研究中,糖尿病和前驱糖尿病的受试者血浆vaspin浓度高于非糖尿病患者,这是符合其他已发表的研究19,20.]。血浆vaspin水平之间的关系和BMI在肥胖受试者是矛盾的35,36]。在我们的研究中,vaspin蛋白质浓度或基因表达水平在5个组织或等离子体不与BMI体重。一些研究表明,等离子体vaspin浓度之间的正相关和BMI更占主导地位的2型糖尿病或胰岛素抵抗的主题20.,35,36]。等离子vaspin浓度增加可能是由于胰岛素抵抗而不是高BMI (20.,35,36]。数据表明,肠系膜vaspin与胰岛素抵抗有关,和vaspin表达和生产影响胰岛素抵抗而不是体重指数或肥胖。

5。结论

总之,尽管visfatin / Nampt vaspin, RBP-4称为发病,肝脏浓度高于脂肪组织。相关性visfatin / Nampt、vaspin RBP-4与胰岛素抵抗组织的依赖。胰岛素抵抗的发生与网膜脂肪组织visfatin / Nampt和肠系膜脂肪组织在病态肥胖受试者vaspin浓度。肝脏RBP-4和visfatin / Nampt也可能与胰岛素抵抗有关,但更多的研究需要进一步的调查和确认协会。

利益冲突

作者没有利益冲突的报告。

承认

这项工作是支持的部分德州理工大学人文科学学院和Burleson家庭基金会。作者要感谢所有参与本研究。

补充材料