文摘
风湿性关节炎,一种合成佐剂关节炎表现出在许多动物物种,抑制肝脏功能和流通IGF-I和有助于骨骼肌肉的退化。本研究的主要目标之一是确定是否high-Methionine (high-Met)饮食能够减少关节炎的不利影响,即身体质量的损失。四十关节炎大鼠佐剂注射后,被随机分配到对照组与基底饮食或high-Met组具有相同基蛋氨酸饮食+ 0.5%。14天之后所有的老鼠都终止。high-Met集团展出的增加体重和食物摄入量相比,对照组()。High-Met饮食疲惫不堪的arthritis-induced激增的腓肠肌atrogin-1和MuRF1表达式;然而,它被观察到没有影响atrogin-1和比目鱼肌MuRF1基因表达。同时,IGF-I high-Met饮食大鼠经历了上升,降低IGFBP-3基因表达的腓肠肌和比目鱼肌。这些数据表明,关节炎严重程度可以通过high-Met部分减毒的饮食。
1。介绍
佐剂关节炎是一种合成的类风湿性关节炎可能是通过弗氏佐剂诱导大鼠皮内注射。后十天内的注入,慢性炎症和多发性关节炎变得明显,一般的身体和肌肉质量下降(1]。炎症性恶病质被认为是一个多因素的过程,造成炎症调节激增实体和展示内分泌修改(2]。对影响内分泌系统内糖皮质激素分泌的增加是观察到的3)与抑制合成代谢激素的释放,即生长激素(GH),睾丸激素,胰岛素样growth-factor-1 (IGF-I) [4]。因此,减少重量在慢性炎症可能发生部分身体内由于IGF-I水平存在不足。
肌肉萎缩的关节炎大鼠与upregulation atrogin-1和MuRF-1 E3 ubiquitin-ligating酶基因和属于泛素介导的蛋白质降解途径(5]。与此同时,肌肉萎缩也与肌肉的变化IGF-IGFBPs系统[1]。IGF-I分析了指定的普遍积极协调水平的肌肉(6]。激素促进激增产生肌肉和艾滋病在评估的卫星细胞,此外抑制upregulation atrogin-1 / MuRF1 [7]。此外,注入IGF-I消除arthritis-induced扩散atrogin-1肌肉基因表达因素和IGFBP-3 [8]。
研究得出的结论是,胰岛素样信号通路的growth-factor-I (IGF-I) [9)促进肌肉组织的一代。氨基酸的酶催化机制的存在,尤其是蛋氨酸(满足)。缺少了与一个较小的肌肉10)和进一步的研究划定补充额外的满足在维持健康的饮食是非常有效的肌肉(11]。
high-Met饮食的辅助性质在刺激骨骼肌发育良好;然而,high-Met饮食障碍与骨骼肌州,目前还远未明朗。还有待观察,鉴于目前最小的研究,是否high-Met饮食中介可以帮助肌肉退化由于关节炎中修改的地方表达与IGFBPs IGF-I交互。
因此本研究的主要目标是确定high-Met饮食能否缓解佐剂关节炎的不利影响。研究合成atrogenes表达式之间的饮食影响,IGF-I IGFBP-3, IGFBP-5。
2。材料和方法
2.1。动物和实验设计
目前的研究符合天津医院的所有实验动物伦理委员会的指导方针。四十雄性老鼠在五周的年龄从天津购买实验动物公共服务中心。关节炎的老鼠折磨因此通过皮内注射、管理正确的爪子,和悬浮率4毫克热处理(弗洛伊德的佐剂)butyricum分枝杆菌0.1毫升石蜡油,在异氟烷麻醉条件下管理。72小时在这个过程之后,老鼠放在笼子里,2 /老鼠笼,和关心下环境温度和照明:20°C和灯开启时间之间的7:30,7:30。
水是免费供应的老鼠,是辅助注射后分成两组。对照组是一个标准的啮齿动物的饮食(12),而变量high-Met饮食组剩余0.5%蛋氨酸。食物分配每笼在24小时内通过计算测量之间的差异喂养和剩下的最后时期。摄入量表达g每单鼠,总重量为100克。所有的老鼠都终止后14天内。个别老鼠被划定的关节炎指数评分每个爪子值在0和4之间,用以下标准:0:没有证据表明肿胀,红斑,1:小红斑、肿胀,至少一个数字,2:整个的爪子显然受到中度炎症,3:红斑明显与炎症蔓延到手腕,和4:关节僵硬,无法操纵脚踝关节由于严重的炎症。最后的分数推断通过集体总分数来自每个老鼠爪子。人员消除干血deheated管,使凝血时间和离心机合成血清保存在−20°C。肝脏和腓肠肌和比目鱼肌的肌肉(左边)外推,然后解剖,并存储使用液态氮冷冻温度,保持在−80°C。
2.2。RNA提取和rt - pcr
腓肠肌的100毫克样品被同化。RNA是推断通过试剂盒试剂(美国表达载体)。DNase我(美国表达载体)然后添加治疗样本,按照提供的指导方针。RNA浓度和完整性是通过使用琼脂糖凝胶电泳的固化。rt - pcr分析,1μg腓肠肌RNA是利用cDNA创建与低聚糖(dT) 20和上标二世逆转录酶(美国表达载体提供的)。在这种情况下,选择引物通过分析现有的研究描绘最佳引物(13与18 s rDNA作为参考基因)。热循环可以因此划定;预培养时间内95°C的持续时间10秒,接下来,40周期在95°C,变性跨越15秒,和一个60°C退火阶段随后发生在30秒的时间内,30秒,72°C扩展程序进行。最后分析18 s rDNA基因表达的关系,即18 s rDNA的患病率是设置为1时,利用一个周期2(ΔΔCT)方法的限制。
2.3。免疫印迹IGFBP-3和IGF-I决心
通过免疫印迹IGF产物浓度测量。2毫升产品数量在样本稀释缓冲区,然后受到强烈的加热温度的90°C 2分钟;样品被放置到1% sds - 12.5%聚丙烯酰胺凝胶电泳在nonreducing上下文。同质的肠黏膜蛋白质推断值使用聚丙烯酰胺凝胶前搬迁到一个聚乙二烯二氟化物(PVDF)膜(来自微孔,贝德福德,妈,美国)。标本进行孵化与主要IGFBP-3抗体(美国Abcam)持续时间12小时在4°C。PVDF膜随后被保存在一个温暖的环境与二次抗体山羊anti-rabbit IgG-HRP(圣克鲁斯生物技术的产品购买、钙、美国)2小时温度25°C。西方的屁股描述通过优越的化学发光检测设备(美国Amersham,阿灵顿高地,IL)。图像获得α成像仪2200αInnotech公司提供的软件应用程序(美国CA)。均匀分布在观察中β肌动蛋白参考蛋白质组。蛋白表达值是确定微IGFBP-3和比例β肌动蛋白。
2.4。统计分析
通过SPSS统计分析是进行25.0(美国芝加哥,IL)。学生的t测试是利用确定的变化组织,与统计显著性阈值< 0.05。观察是这里划定意味着±标准错误(SEM)。
3所示。结果
关节炎评分指数(ASI)发展通过测量图演示了食品消费和体重增加1。在疾病的初始阶段,辅助注射后第十天之前,关节炎大鼠发生轻微炎症反应在注入的爪子。分数的关节炎症状爪子介于2和4之间(图1(一));然而,这并非如此的爪子不接受注射。第十天,poly-articular炎症开始,第14天,对照组,ASI达到极大值。
(一)
(b)
(c)
关节炎的症状与食品消费的减少(P< 14天时间(图0.05)1 (b))。在两组,食品消费之间最低天13和14,这与ASI陡峭的坡度。High-Met饮食关节炎大鼠增加他们的食品消费(图1 (b))。按照假设,对照组体重明显低于high-Met饮食集团,从第九天(P< 0.05,图1 (c))。
看来high-Met饮食导致激增IGF-I发现high-Met样品内的浓度与对照组相比(图2)。可以观察到在图3(一个),high-Met饮食也导致减少atrogin-1 MuRF1 mRNA,腓肠肌中观察到,值低于对照组(P< 0.05)。与此同时,数字3 (b)表明high-Met饮食并不影响atrogin-1比目鱼肌内或MuRF1 mRNA水平环境相比,基组(P< 0.05)。图4(一)表明high-Met饮食没有影响在腓肠肌IGFBP-5信使rna与对照组相比。相反,IGF-I mRNA水平显著升高(P< 0.05)和IGFBP-3 mRNA显著下降(P腓肠肌的< 0.05)与对照组相比。相同的趋势也发生在比目鱼肌,high-Met饮食提高IGF-I mRNA水平(P< 0.05),下降IGFBP-3 mRNA (P< 0.05),没有统计上显著的影响(图IGFBP-5 mRNA水平4 (b))。
(一)
(b)
(一)
(b)
4所示。讨论
目前的研究表明喂养大鼠关节炎high-Met饮食导致他们的食品消费增加,以及整体重量,除了血清IGF-I水平。等离子体IGF-I反应水平的饮食已经指出在现有研究[14]。然而,随着讨论Nagao和他的同事们(15),饮食的监管影响遇见自治从等离子体IGF-I浓度变化。High-Met饮食导致血清IGF-I水平,这可能是负责大鼠关节炎的强度。在健康的情况下人类通常功能IGF-I IGF-I将导致更大的肌肉蛋白质合成16]。IGF-I也有能力减少负氮平衡的影响在减少热量和增加肌肉内切除垂体动物(6]。研究还讨论了潜在的IGF-I政府最小化的衰弱影响慢性关节炎(13];这样的结论可能适应目前发现high-Met饮食可能适度抑制关节炎的障碍相对于体重和整体减少关节炎的衰弱方面。
关节炎表现不同的腓肠肌和比目鱼肌,观察肌肉萎缩是前者比后者大得多。的Upregulation arthritis-induced atrogenes atrogin-1和腓肠肌MuRF1显示值高于样本比目鱼肌的外推。此外,关节炎影响IGF-I IGFBP-3,除了肌原性的维护的因素外,更大的腓肠肌。保护氧化作为一种手段,防止肌肉萎缩在多种慢性疾病是由氧化证明肌肉显示有效的抗氧化系统的响应相对于糖酵解肌肉(17]。反应IGF-I政府遵循相同的模式。在关节炎大鼠腓肠肌,high-Met饮食降低atrogin-1 MuRF1。相反,对atrogin-1 high-Met饮食没有影响,MuRF1基因表达在关节炎大鼠比目鱼肌样本。
IGF-I监管和相关蛋白质绑定到它以不同的方式表现在肝脏和骨骼肌。在目前的研究中,人们发现high-Met IGF-I饮食促进血液循环;然而,没有观察到影响骨骼肌IGF-I mRNA。同样,IGF-I代在肝脏变化相对于其他器官和组织的机制。瘦肉精管理,例如,一个β2-adrenoceptor受体激动剂、催化IGF-I上升和IGFBP-5基因表达观察比目鱼肌上下文,但IGF-I循环抑制(18]。
一些研究声称,当地采购IGF-I应优先在IFG-I保护者的肌肉力量和质量6]。沿着这些线路,有高架IGF-I基因表达中找到腓肠肌上下文,在关节炎大鼠。然而肌肉恶化在前者比后者更明显13]。IGF-I循环小数修正案被发现有一个伟大的功效在催化体重增加以及主题的关节炎大鼠腓肠肌质量。
这项研究的结果表明high-Met饮食对抑制肌肉萎缩提供至关重要的贡献。激增的IGFBP-3明显明显水平关节炎大鼠比目鱼肌样本,然而,不像那些指出从陡峭的腓肠肌(1]。增加IGFBP-3现有文献中也很明显;伤后48小时后,这一次来标示初步复苏的阶段,在此期间炎症细胞在肌肉丰富,尤其是附近的巨噬细胞(19]。目前的研究证实IGFBP-3主要是丰富的巨噬细胞在附近,折磨组织(19]。Overexpressing IGFBP-3和抑制IGF-I受体的结合自主IGF-I效应在减少细胞的overgeneration [20.]。此外,IGFBPs预防利用IGF-I适体增强组织再生和受益于增加恢复时间,从快速抽动myotoxic损伤的结果(5]。可以推断,在肌肉减少IGFBP-3 high-Met饮食确实可以补充IGF-I的合成效果。
在这项研究中获得的数据得出结论,强烈支持的假设和现有数据衰减的关节炎可能是通过增强high-Met饮食。在实验室的老鼠,high-Met饮食催化激增血清IGF-I水平和抑制atrogin-1 high-Met饮食水平,以及MuRF1。减少IGFBP-3以及积极参与肌原性的监管元素,已被证明在肌肉保持有积极的效果。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突有关的出版这篇文章。
确认
这项研究受到了天津高校的科技发展格兰特(20090108)。