文摘

代谢的灵活性在男性Zucker老鼠:评估精益控制肥胖的控制,和肥胖的老鼠接受双重过氧物酶体扩散者激活受体(PPAR)受体激动剂tesaglitazar 3μ摩尔/公斤/天为3周。全身葡萄糖处置率()和肝葡萄糖输出(HGO)评估基底禁食和血糖isoglycemic夹条件下使用[3,³H]葡萄糖。索引的组织特定的葡萄糖利用率()测量基础、生理和supraphysiological水平使用2-deoxy-D -(2,6 -胰岛素血症³H]葡萄糖。最后,整个身体和组织特定的FFA和葡萄糖的利用和代谢的命运进行评估在基底和血糖条件下使用(U -的组合¹³C]葡萄糖,2-deoxy-D - [U¹⁴(U - C]葡萄糖¹⁴10 - C]棕榈酸酯,9日³-bromopalmitate H) - (R)。Tesaglitazar改善全身胰岛素的行动更大的抑制HGO和刺激而肥胖的控制。这涉及到增加胰岛素刺激在脂肪和骨骼肌糖原合成增加。Tesaglitazar显著改善胰岛素介导的抑制血浆FFA水平,整个身体营业额(),和肌肉、肝脏和脂肪的利用率。在基础胰岛素水平,tesaglitazar未能降低HGO或而肥胖的控制。总之,结果表明,tesaglitazar有非凡的能力改善胰岛素介导的葡萄糖的控制和FFA通量在肥胖Zucker老鼠。

1。介绍

受损的贩卖nonadipose脂肪酸氧化处理之间的组织和储存在脂肪组织,导致异位脂肪积累,可能诱发葡萄糖控制(1),血脂异常(2),和炎症(3),所有重要的因素在2型糖尿病和心血管疾病的病因。代谢的灵活性被定义为从主要是脂质代谢的能力,高通量的脂肪酸禁食状态,增强葡萄糖吸收,血糖条件下氧化和存储(4]。理论上代谢受损的灵活性可以诱发异位脂肪酸的脂质积累通过缺陷控制可用性由于胰岛素抵抗[5,6)或受损的脂肪酸氧化能力(7,8)或两者兼而有之。

不管精确的病理生理机制,它已经表明,降低脂肪酸可用性通过抑制24小时FFA水平,通过短期强化治疗与烟酸模拟acipimox,诱导大量改善2型糖尿病患者的血糖控制(9]。虽然这验证FFA的药效学原理降低,不幸的是急速免疫法对FFA降低效应阻止这烟酸模拟提供一个健壮的和持久的治疗改善血糖控制(9,10]。另一种方法来减少异位脂肪积累会提高当地的脂肪酸氧化。这样做可以通过迫使FFA氧化(例如,通过抑制乙酰辅酶a羧化酶2 (11])或通过增加氧化脂肪酸的能力(例如,通过增加线粒体质量)可能会允许更大的生理氧化的增量。促进脂肪酸氧化的方法来达到改善血糖控制然而投机,因为潜在的加速脂质氧化抑制葡萄糖代谢(12,最终判断的有效性主要药效学等待关键的临床证据。

过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR)thiazolidinediones受体激动剂,用于治疗2型糖尿病(13],PPAR属于fibrate受体激动剂类的化合物用于治疗血脂异常(14]。这里我们想要测试的概念PPAR相结合受体激动剂可以改善代谢广泛使用的动物模型的灵活性与肥胖相关胰岛素抵抗和血脂异常,fa / fa Zucker老鼠。为此我们使用tesaglitazar绑定并激活PPAR和PPAR(15),并在临床研究的能力正确的葡萄糖和脂质代谢紊乱。我们先前建立这个代理增加全身葡萄糖代谢的胰岛素作用的肥胖Zucker鼠(16,17),但这种效果的组织轨迹并没有被报道。利用示踪方法,目前的研究提供了一个全面的了解在活的有机体内葡萄糖和FFA通量,以及在整个身体代谢的命运和个人组织的水平。结果显示一个深刻的代谢不灵活性在治疗肥胖Zucker老鼠相比,精益控制动物和非凡能力的tesaglitazar恢复胰岛素介导的燃油转换这些动物。

2。材料和方法

2.1。动物

实验过程被批准的当地动物实验伦理审查委员会(Goteborg地区)。男,8-wk-old Zucker老鼠(查尔斯河Wiga GmbH,美迪辛哈,德国)被单独安置在温度- (20 - 22°C)和湿度(40 - 60% RH)设施与12 h(灯06:00时)和每个周期可以免费获得啮齿动物食物(R3, Lactamin AB,斯德哥尔摩,瑞典)和自来水。时的急性示踪研究(见下文),老鼠的年龄12 - 15周内。

2.2。组

以下组瘦(Fa / ?)和肥胖(Fa / Fa) Zucker老鼠进行了研究:精益未经处理的控制(瘦),肥胖治疗控制(肥胖),和肥胖治疗tesaglitazar 3μ摩尔/公斤/天(Tesaglitazar)为3周。这个剂量给接近最大血浆葡萄糖、胰岛素和甘油三酯降低ob / ob老鼠(16]。Tesaglitazar前是每天下午3周口服填喂法。未经处理的控制老鼠也填喂法根据同一安排同等体积的汽车(羧甲基纤维素0.5%,2.5毫升/公斤)。

2.3。示踪实验动物的准备

当天示踪实验动物被放置在一个干净的笼子里,没有食物,但持续供水,在h 07:00,最终物质/车辆填喂法。动物体重和麻醉上午9点h (thiobutabarbital钠盐,Inactin印度纳马;120年精益,肥胖180毫克·公斤⁻¹、i.p)。老鼠tracheotomized PE 240油管,呼吸自然。一个导管(PE 50油管)被放置在一个颈动脉血液采样和记录动脉血压和心率。10 5导管(PE)被放置在一个颈静脉注入示踪剂、胰岛素和葡萄糖和管理充值剂量的麻醉剂,如果必要的。导管满心柠檬酸钠溶液(20.6毫米)在正常生理盐水,防止凝血。动脉导管开放是由连续注入枸橼酸钠(盐20.6毫米,5μL / min)从颈动脉导管插入后不久到实验的结论。体温监测使用直肠热电偶和维持在37.5°C的伺服控制外部加热。一个稳定的时期之间的150分钟时间完成手术准备和代谢研究的毕业典礼12 h。

2.4。Isoglycemic-Hyperinsulinemic夹研究

目标夹血糖水平决定了每个动物等于自己的基础血糖水平(平均至少3稳定的连续样本在20分钟内开始至少130分钟完成手术后)。人类胰岛素(Actrapid,诺和诺德公司、Bagsvaerd、丹麦)注入以恒定速率基于瘦体重估计根据(17)通过一个专门的颈静脉导管使用注射泵(CMA 1100年,卡内基Medicin桑纳,瑞典)。动脉血糖测量每5分钟使用葡萄糖分析器(美国YSI合并,黄色的弹簧,哦;15μL血液/样本)。血糖是夹在基础层面上(isoglycemia)和一个变量注入20% (w: v)葡萄糖,使用注射泵(模型我/ w,哈佛仪器有限公司,南Natic,妈,美国)通过一个专门的颈静脉导管。在血糖水平(在稳定状态目标级别)和葡萄糖输注率(GIR)通常达到60分钟内夹开始。

夹子进行高原不同水平的高胰岛素血从生理supraphysiological相关。那些表示ClampL进行水平的高胰岛素血生理有关特定组的研究。在这种情况下,胰岛素输注率为每个客户量身定制Zucker老鼠产生高原的三组胰岛素水平相应的自由的观察美联储餐后状态(2 h后出现的黑暗阶段)确定在不同的实验:精益30,120年肥胖,Tesaglitazar 60 pmol /公斤_加快/分钟。获得信息胰岛素响应ClampH夹子进行supraphysiological级别的高胰岛素血,与胰岛素注入相应的10倍ClampL率为每个组,也就是说,300年精益,1200年肥胖,Tesaglitazar 600 pmol /公斤_加快/分钟。只有在执行额外ClampM Tesaglitazar组胰岛素输注速率210 pmol /公斤_加快/分钟达到血浆胰岛素水平对应于餐后肥胖组的水平。

2.5。研究概述

研究1:高胰岛素血在生理范围内对全身的影响葡萄糖处理 和肝葡萄糖输出(HGO)。每只动物在基础研究阶段,立即夹阶段紧随其后。

基础阶段。D - [3,³H]葡萄糖(³H-glucose, Amersham淀粉微球生物科技,乌普萨拉,瑞典)管理是一个初始2分钟启动灌注(30×10⁶金刚石/公斤)其次是不断注入(金刚石/分钟/公斤)。动脉血液样本(100年μL)收集40岁,60岁,70年,和80分钟后开始示踪政府直接从颈动脉导管进入钾EDTA包含管(Microvette CB300, Sarstedt, Numbrecht,德国),测定等离子体³H-glucose(见下文)和血浆葡萄糖水平使用YSI 2700葡萄糖分析仪(美国YSI合并,黄色的弹簧,哦)。样品收集60、70和80分钟被用来定义基础阶段等离子体³H-glucose稳态和随后的目标血糖水平夹紧状态。

夹阶段。开始收集后80分钟的样本,胰岛素注入速度,需要执行ClampL夹子(前面定义)。动脉血糖是夹在基础层面上使用前面描述的方法。动脉血液样本收集120,140,150,160分钟后开始示踪管理被用来估计夹阶段³H-glucose稳定状态。额外的等离子体(50μL)收集在基础阶段(在80分钟,在夹阶段在160分钟),储存在−20°为以后测定葡萄糖,胰岛素,游离脂肪酸(FFA)和甘油三酯(TG)。

研究2:Nonhepatic组织胰岛素的行动。组织特定的依赖葡萄糖利用率()胰岛素在精益评估,肥胖,和Tesaglitazar团体通过独立研究基底状态(基底),以及在ClampL和ClampH条件下(前面定义)。除了Tesaglitazar组ClampM条件下进行了研究。

Isoglycemic-hyperinsulinemic夹之前根据方法进行详细的研究。2-deoxy-D - [2,6 -³H]葡萄糖(³H-2DG, Amersham淀粉微球生物科技)是管理作为静脉丸(8×10⁷dpm)实现夹紧稳定状态后,毕业典礼后60分钟的胰岛素输注(夹研究),或在基底的情况下研究基底血液样本的收集后。收集血液样本测定等离子体示踪剂浓度根据抽样计划中描述(18]。全身葡萄糖处理速度的估计(从等离子体消失的获得的)³H-2DG,修正后尿排泄(19]。组织积累的计算³H-label,如[18]。之后最终血液样本的收集(45分钟后示踪管理)小鼠受到过量的thiobutabarbital(120毫克/公斤)。以下组织样品采集:白色股四头肌肌肉(WQ),红色的股四头肌(RQ),红色腓肠肌(RG),附睾的脂肪组织(白色脂肪)、肩胛间的褐色脂肪组织(棕色脂肪),隔膜,心,小脑。测量的总³H-label内容,采集的新鲜组织块重,放在小纸板锥燃烧(见下文)。两个血液样本(150μ收集每L);血浆分离和储存在−20°C后测定稳态血浆葡萄糖、胰岛素和FFA浓度:一个是收集只是示踪丸前,其他示踪丸后45分钟。

研究3:代谢的灵活性。为了评估的影响生理代谢转换的血糖和胰岛素水平的变化FFA燃料,动物研究基底或ClampL州(前面定义)。在这项研究的整个身体和组织特定的葡萄糖和FFA通量进行评估:估计,()、血浆FFA出现率(),、糖原合成率(),组织FFA利用指数()和FFA并入存储率()。基底的示踪实验开始后收集血液样本(基础研究)或实现夹紧稳定状态(夹研究)。丸(400年μ包含D - (U - L)¹³C)葡萄糖(¹³比较,剑桥6毫克,同位素实验室,Inc .,安多弗,MA)和2-deoxy-D - [U -¹⁴C]葡萄糖(¹⁴C-2DG,5×10⁷dpm, Amersham瑞典索尔纳)是通过一个专门的颈静脉注射导管和动脉血液样本(75μL)收集2、5、10、15、20、25分钟。然后在30分钟albumin-palmitate-fatty酸是通过另一个专用的颈静脉导管注入示踪剂复杂,享年230岁μL / min共有4分钟(中描述20.]。包括两种脂肪酸示踪剂;(1)partially-metabolizable模拟[9 10 -³H) - (R) 2-bromopalmitate (³H-R-BrP,5×10⁷dpm,合成和纯化中描述(21)和(2)[U -¹⁴C]棕榈酸(¹⁴c p,2.5×10⁷dpm;Amersham瑞典索尔纳)。额外的动脉血液样本(75μL)收集在31日32、33、34、35、36岁,38岁的42和46分钟的葡萄糖示踪丸。血样离心机在4°C,和两个等离子整除用移液器吸取:25μL 2毫升提取混合物(的决心¹⁴C-2DG,¹³比较,³H-R-BrP,¹⁴c p)和10水平μL到纤维素锥燃烧(总量的测定³H和¹⁴c级,见下文)。最终血液样本的收集后给老鼠进食过量thiobutarbital,迅速和组织解剖和冷冻液体N₂。组织样本存储在−80°C示踪等待分析内容(见下文)和红色的骨骼肌,糖原含量。

2.6。测定组织和等离子体示踪剂浓度

研究1。等离子体³H-glucose浓度是由吸量25μL直接采集的新鲜血浆成冰冷冻100μL 0.15 ZnSO₄。100μL 0.15 Ba(哦)₂补充说,管涡,离心机,蒸发后上层清液是数的整除(70°C, N₂),调整0.5毫升水和添加5毫升闪烁的。

研究2。等离子体³H-2DG浓度和组织³基于生产H-activity测定³H₂完全由氧化25 OμL血浆样品和100毫克组织块用帕卡德自动化系统387样品制备单元(帕卡德仪器有限公司公司,梅里登,CT)。

研究3。采集的新鲜血浆(25μL)是直接用移液器吸取到的玻璃试管和2毫升异丙醇:醋酸庚烷:1米(40:10:1卷)。根据(等离子体进行提取22]除了硫酸替换为1 M醋酸。¹⁴c p和³H-R-BrP以及酯化脂肪酸,在定量上,庚烷阶段,¹³比较和¹⁴C-2DG以及极性代谢物³H₂啊,在较低的水相定量恢复。极性脂质(包括上层阶段¹⁴c p和³H-R-BrP)分离中性脂质(包括内生酯化¹⁴c p)通过固相萃取NH(200毫克₂列、Isolute吸附剂AB、Goteborg、瑞典)。保留极性脂质被赶离列在methyl-tert-butyl醚使用5%冰醋酸。废水与闪烁的混合,测定¹⁴c p和³H-R-BrP。两个被整除的阶段:一个总¹⁴c含量(用于确定¹⁴C-2DG);第二次的决心¹³比较。对于后者整除,葡萄糖是derivatized aldonitrile五乙酸在吡啶中使用羟胺和乙酸酐。葡萄糖衍生物溶解在乙酸乙酯后蒸发干燥,分析gas-chromatography-isotope比质谱使用惠普6890气相色谱(GC)连接到一个同位素比率质谱计(Finniganδ+ Finnigan圣何塞,CA)通过Finnigan GC燃烧三世接口。的¹³C /¹²C的比例形成有限公司₂相比之下,结果是吗¹³比较丰富的线性校准曲线和示踪tracee比率(竞技场队伍)¹³C¹²有限公司₂计算。组织样本均质和提取冰冷冻glass-glass均质器,基本上根据(23]。有机相的定量测定中恢复过来³H - - -¹⁴C-labelled脂质。整除的水相被确定(1)总极地³H - - -¹⁴C-labelled代谢物和(2)¹⁴C-labelled阴离子,通过固相萃取(200毫克PE-AX列,Isolute)假定为磷酸化¹⁴C-2DG。单独的组织块被用于基于糖原含量测定糖原沉淀(KOH /乙醇)方法和酶转化为葡萄糖24]。产生的葡萄糖溶液被整除(1)测量血糖浓度的使用比色工具方法和(2)的分析¹³等离子体的比较如前所述。

除了样本生成的氧化剂,闪烁的用于制造计数的鸡尾酒是Optiphase Hisafe III(珀金埃尔默,Upplands Vasby,瑞典)。样本衰变/分钟估计使用Wallac 1409计数器(Wallac男孩,图尔库,芬兰)。

2.7。测量血浆脂质、葡萄糖和胰岛素

比色箱方法被用来测量血浆FFA(和光,NEFA C, kouichi里士满,弗吉尼亚州),和葡萄糖(葡萄糖港元,罗氏,斯德哥尔摩,瑞典)。等离子体TG也决定使用比色法通过测量甘油发布完整的酶法水解甘油三酸酯(甘油三酯/ GB,勃林格曼海姆,印第安纳波利斯)。比色测量进行离心分析仪(Cobas生物,罗氏公司& Co。,巴塞尔,瑞士)。等被用来测量等离子体浓度的胰岛素(大鼠胰岛素RIA组件,Linco研究公司,圣查尔斯,密苏里州,美国)。

2.8。计算

研究1。 据估计,假设达到稳定状态,从等离子体测量高原³H-glucose浓度()和相应的测量血糖浓度()使用在哪里是示踪剂注入率。报告的基础值代表的平均60,70和80分钟估计。报告夹值计算的平均140,150,160分钟估计。在基础阶段,HGO计算。在夹阶段HGO计算,GIR稳态葡萄糖输注率。

研究2。索引的全身葡萄糖处理速度(从等离子体消失的)计算³根据[H-2DG19]。从等离子体动力学计算吗³磷酸化的H-2DG和组织保留³H-2DG基于描述的方法(18]。请注意,数据对肝脏没有提出由于代谢差捕获2 dg的组织(25]。组织水平胰岛素的行动被拟合定量评估在一个特定的组与血浆胰岛素水平((Ins))结果个体动物的剂量反应曲线;也就是说, 在哪里的渐近值吗估计为(Ins),的渐近值吗(Ins),电子商务₅₀所需的(Ins)影响半最大反应;也就是说,,是一个斜率因子)。注意,电子商务₅₀胰岛素敏感性的严格的量化定义,区别,是胰岛素反应。

研究3。血浆FFA间隙率()和外观率(从等离子体)计算¹⁴根据之前的描述方法(c p动力学20.]。利用率的指标血浆基质组织(),具体,,,计算的基础上¹⁴C-2DG,¹³比较,³H-R-BrP,¹⁴c p,分别从一般的关系: 在哪里是等离子体底物浓度(葡萄糖或FFA),是时间,是时候组织收集、组织积累的示踪产品吗,是等离子体示踪剂浓度。

从等离子体消失的¹³比较/¹²比较比率高于天然丰度根据以下方程: 剂量的丸剂量是哪里¹³比较(在μ摩尔),从这个方程计算了吗,,积分是计算使用最适合的参数拟合得到的双指数数据消失。这个估计的没有相同的准确性金本位示踪稳态方法应用于研究1。

整个身体和组织特定的葡萄糖和FFA通量指标研究总结在表1。

2.9。统计数据

组数据的分析是基于对比专门测试的先验原则问题研究:精益和肥胖(肥胖效应)以及Tesaglitazar和肥胖的治疗效果。研究分析3组之间是基于上述检测不同基底状态和胰岛素(ClampL-Basal)的响应。后者被视为一种衡量代谢的灵活性。统计学意义的对比进行评估的基础上测试使用的程序SPSS (SPSS Inc .,芝加哥,IL)。结果报告为±SE。被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。研究1:高胰岛素血的影响,在生理范围,全身葡萄糖处理和HGO

三组年龄匹配的动物进行了研究:汽车精益(精益)和治疗肥胖Zucker(肥胖)控制和肥胖Zucker tesaglitazar对待,3μ摩尔/公斤/天3周(Tesaglitazar)。在治疗期间体重在肥胖与精益相比,获得更大与克/天,分别;和Tesaglitazar进一步增加克/天(和肥胖)。后3周治疗期全身葡萄糖营业额基底禁食和ClampL条件下研究了生理的高胰岛素血症(见部分2)。身体重量的研究以及稳态血糖水平和女孩在表中做了总结2。这些数据证实了一个大型tesaglitazar诱导增加全身胰岛素的行动与早期的研究一致(16]。

图1显示的结果示踪测量为基础,全身葡萄糖处理(),肝葡萄糖输出(HGO)绘制在基底(禁食)和ClampL对血浆胰岛素水平。Tesaglitazar治疗不正确抬高基底HGO或中度肥胖Zucker鼠高血糖有关。上述治疗诱发改善全身胰岛素增强外周胰岛素的行动(行动涉及更大的增加低胰岛素水平相比,肥胖)和肝胰岛素敏感(图1)。估计所需的胰岛素浓度抑制HGO基准面(EC的50%₅₀)在Tesaglitazar大幅减少与肥胖海里,。相比之下欧共体₅₀对精益nM。

3.2。研究2:Nonhepatic组织胰岛素的行动

我们接下来想确定nonhepatic组织负责tesaglitazar诱导外周胰岛素作用增强,以及胰岛素敏感性和响应性的角色。为了这个目的,在活的有机体内组织特定的葡萄糖利用率(使用2-deoxyglucose示踪方法)进行了评估。的依赖关系血浆胰岛素水平是决定通过执行研究基底禁食状态和执行在葡萄糖钳夹在精益的生理和superphysiological水平的高胰岛素血症,肥胖,Tesaglitazar组。表3总结了胰岛素输注率和稳态血浆胰岛素和血糖水平,以及所需的女孩保持isoglycemia,结果与先前的研究一致,除了表明tesaglitazar治疗完全恢复了胰岛素的能力最大限度地刺激GIR(响应)。

图2显示胰岛素对血浆FFA水平和整个身体的影响。Tesaglitazar治疗不正确的海拔基底FFA但诱导显著改善胰岛素介导的抑制缺陷的血浆FFA和刺激涉及增加响应(最大效应)和胰岛素敏感性(左移)。

葡萄糖利用率的指标(个人总结了组织表中)4。在基础状态,红色下肢肌肉的Tesaglitazar组低于肥胖组,代表对精益组中的值正常化。白色脂肪组织肥胖和苗条升高,被tesaglitazar进一步升高。在所有(即胰岛素敏感组织检查。,not cerebellum) tesaglitazar markedly improved the ability of insulin to concentration dependently stimulate在肥胖Zucker老鼠。一个例子展示的依赖血浆胰岛素如图3中移动的肌肉。这种治疗效果是如此深刻,它使胰岛素敏感性(EC的定量估计₅₀值中定义的部分2)在许多组织的肥胖老鼠一般不可能在未经处理的动物由于虚拟缺乏胰岛素的效果。对欧共体Tesaglitazar治疗组₅₀白色脂肪、隔膜和RG 0.7 nM (95% CI 0.4 - -1.0), 1.7海里(1.1 - -2.7),和3.5海里(0.6 - -21.4),分别。欧共体(用于比较₅₀值在精益动物是白色脂肪,隔膜,和RG 0.5 nM (95% CI 0.4 - -0.7), 0.9海里(0.7 - -1.2),和1.4海里(0.9 - -2.1),职责)。相比之下在肥胖只有在白色脂肪可以估计EC₅₀是:9.6海里(6.4 - -14.6)。tesaglitazar治疗的改善胰岛素的作用还体现在一般恢复胰岛素反应在骨骼肌supraphysiologic胰岛素水平更高和白色脂肪(图3和表4)Tesaglitazar相比,肥胖。Tesaglitazar组最大全身葡萄糖代谢和胰岛素的影响在胰岛素敏感组织实际上是一般ClampM条件下实现,在胰岛素水平相当于餐后在治疗肥胖zucker所看到的(表3和4)。

3.3。研究3:胰岛素介导的葡萄糖和FFA通量的切换

在最后研究整个身体和组织三组中的特定FFA代谢检查基底禁食状态和ClampL条件下的高胰岛素血症(见部分2)。此外,评估衬底切换在同样的实验中,葡萄糖通量也随着FFA通量评估。为此,四示踪剂被应用于几乎每个动物提供同步信息血浆FFA利用率(),血浆FFA并入存储(),葡萄糖利用率()的组织。除了葡萄糖并入糖原合成的估计()获得了红色的骨骼肌。表5总结了整个身体参数研究3。胰岛素和葡萄糖代谢数据(包括估计)符合研究1和2,结果证实肥胖的胰岛素抗性表型Zucker tesaglitazar及其改进。

全身FFA代谢。 在肥胖相比,大幅提升精益确认早先研究[26]显示动员,而受损的间隙,肥胖动物的主要脂肪酸海拔机制(表5)。Tesaglitazar对系统性FFA的影响可用性是高度依赖的胰岛素水平。在基底状态血浆FFA水平相似Tesaglitazar和车辆治疗肥胖的老鼠。有趣的是在这种情况下tesaglitazar对待动物实际上表现出升高车辆控制相比并没有转化为进一步提高血浆FFA水平由于治疗诱导增加(表5),结合身体的组织能力FFA。Tesaglitazar深刻改善胰岛素抑制系统性FFA动员的能力(),治疗的主要机制诱导FFA降低。ClampL FFA水平Tesaglitazar组实际上是几乎规范化尽管高2.3倍精益集团相比,由于治疗诱导增强(表5)。

组织特定的代谢。图4总结了组织特定的葡萄糖利用率(左面板),FFA的利用率(中间)和FFA间隙(右)。在本图的最上面一行是“平均”组织葡萄糖和FFA利用率(R_gav和)获得的和数据表中给出5纠正体重。这个数据证实tesaglitazar治疗显著改善胰岛素介导的损伤切换的葡萄糖和脂肪酸利用在整个身体的肥胖Zucker水平。最重要的是,类似的模式是反映在和概要对肌肉和白色脂肪定量这些组织的整个身体新陈代谢的重要性。

组织特定的FFA的利用率, 。的一般特征数据的中间一列所示,图4,值得评论。首先,独立的组的大小不同组织之间肝值2数量级高于小脑。其次,一群相似的模式一直看到镜子里所有的组织血浆FFA水平(见表5)反映的强烈影响衬底供应驾驶FFA的利用率。基底值往往是更高的肥胖动物与精益,影响不大的tesaglitazar除了心脏(显示降低、正常化)。在肥胖,有一个广泛的失败胰岛素抑制在强烈的对比精益和Tesaglitazar的情况。

组织特定的FFA间隙,。 是一个衡量当地的组织利用FFA的能力。而FFA水平显然是一个主导因素在决定组之间的差异个人组织数据(大多数列图4)显示胰岛素介导调节/失调FFA利用率在当地组织的水平。因此在精益组织,胰岛素对异构的影响失去了肥胖组织:刺激骨骼肌和抑制心脏和肝脏在白色脂肪或小脑没有显著的影响。令人惊讶的是,tesaglitazar不能产生胰岛素的反应正常化这个参数在任何组织的检查。在白色脂肪tesaglitazar诱导的增加这是会使胰岛素(图4)。

组织特定Nonoxidative FFA处理, 。而索引和nonoxidative吸收到氧化处理,参数(总结表6)代表通量成nonoxidative处置。通常之间的集团模式前面描述的也看到了与这两个变量强烈正相关(数据没有显示)。在基底状态,tesaglitazar规范化心中只有没有明显的规范化水平升高在其他组织包括骨骼肌和肝脏(这实际上是进一步增加了治疗)。后一种结果特别令人惊讶我们由于成立PPAR的影响α刺激上调β氧化机械。Tesaglitazar大大提高胰岛素的能力,抑制组织nonoxidative FFA处理导致正常化在所有组织生理高胰岛素血检查。

个人组织葡萄糖的利用, 。总的来说,结果(左列,图4)一般同意基底和ClampL研究2的结果符合tesaglitazar关键胰岛素诱导的胰岛素抵抗改善目标的组织。温和的绝对差异水平之间的两项研究的结果可能是不同的方法用来评估组织2 dg示踪剂保留(见部分2)和一个潜在的更精确的方法在当前的研究中使用。请注意,肝数据没有在图表示4估计是无效由于代谢差捕获2 dg的组织(25]。

糖原合成红色的肌肉, 。净质量和合成糖原(),平均获得的红色腓肠肌和红色的股四头肌肌肉数据,总结在表6。接近于零的所有组基底空腹状态。Tesaglitazar成功地完全正常化胰岛素诱导的增加。比较大小的(反映糖酵解和糖原合成的总和)表明,胰岛素诱导的增加在精益和Tesaglitazar团体参与糖酵解和糖原合成增加。在基础状态,tesaglitazar减少糖原质量水平的精益动物(表7)。

4所示。讨论

全身葡萄糖和FFA代谢反应高胰岛素血在精益和肥胖Zucker老鼠出现在这个研究在许多方面类似于几年前报道的差异之间的2型糖尿病患者和对照组27]证实肥胖的相关性Zucker老鼠作为临床前模型。本研究结果扩展Zucker肥胖老鼠的代谢特征揭示受损切换的脂肪酸和葡萄糖利用率在组织级别。在精益Zucker老鼠,生理高胰岛素血的通量大大降低FFA从等离子体骨骼肌的不同纤维成分,心,脂肪组织和肝脏。在强烈的对比,提高胰岛素水平在肥胖老鼠Zucker未能满足通量FFA的组织。

它已经表明,tesaglitazar改善胰岛素抵抗动物模型(16,17),以及中央肥胖/ hypertriglyceridemic非糖尿病的人类(28,29日和2型糖尿病患者30.];然而,这些影响的组织位点尚未报道。目前的研究表明tesaglitazar诱导全身胰岛素敏感是由于普遍恢复胰岛素的行动。因此tesaglitazar大大增加胰岛素抑制HGO(图的能力1),也恢复了胰岛素刺激骨骼肌葡萄糖吸收的能力(表4)。后一种深刻的自然的行动是治疗肥胖zucker缺乏强劲的剂量反应关系骨骼肌葡萄糖吸收和胰岛素水平。治疗成功地恢复了明显的剂量反应关系包括最大显著增加胰岛素反应在骨骼肌(图3)。tesaglitazar不仅增强骨骼肌胰岛素刺激的葡萄糖摄取也归一化胰岛素刺激糖原合成的速度在这个组织精益zucker(表7),尽管在更高的胰岛素水平。tesaglitazar的影响增加胰岛素介导的肝脏和骨骼肌葡萄糖代谢的控制符合与其他PPAR许多研究的结果γ受体激动剂在两种动物模型(葡萄糖代谢31日)甚至是2型糖尿病患者(32]。

Tesaglitazar也增强胰岛素的能力满足系统性FFA可用性和降低FFA吸收,以及纳入nonoxidative处理在骨骼肌,心脏和肝脏。把这些影响上述对葡萄糖代谢的影响,很显然,tesaglitazar诱导一个有效和普遍改善胰岛素的能力转换燃料混合物的组织。这是见图4的结果在整个身体,骨骼肌,心脏,和脂肪组织。在基础胰岛素的情况下,肥胖Zucker老鼠表现出升高利率FFA利用率和存储在大多数组织由循环FFA水平升高,干扰不受tesaglitazar(下面讨论)。明显失败的物质提高组织水平FFA氧化在基底状态(如一成不变的FFA的建议吸收结合不变的FFA并入nonoxidative处理在骨骼肌和肝脏)惊讶我们基于期望通过PPAR tesaglitazar应该增加脂肪酸氧化能力α激活显示先前的研究显示tesaglitazar诱导肝肿大和upregulation CYP4A [16,17]。进一步探索特定的PPAR的潜力α激活增强在活的有机体内FFA氧化我们对待有选择性PPAR的老鼠α受体激动剂,WY14,643。尽管大量(> 2倍增加)在体外FFA氧化能力肝脏中我们发现没有WY14,643诱导增强在活的有机体内FFA的基底禁食情况或条件下氧化显著升高引发的氧化代谢解偶联剂二硝基酚(未发表的观察)。基于这些结果,我们最近发现血浆FFA氧化不是精益Zucker相比减少肥胖大鼠(33),似乎FFA水平氧化、FFA氧化能力,和胰岛素抵抗是独立的,至少在这个模型。这与一些研究报告的情况在降低空腹胰岛素抵抗人类全身脂肪酸氧化水平与骨骼肌脂肪酸氧化障碍能力(4]。

的许多有益tesaglitazar对葡萄糖和脂类代谢的影响可能会影响二次FFA交易在脂肪组织中。具体来说,脂肪酸溢出到nonadipose组织是通过两种机制来改善:一个增强脂肪组织占用FFA的能力(34),以及一个更大的餐后胰岛素水平的抑制能力FFA出现率(图4中间面板)。后者的影响可能是由于更有效抑制FFA释放脂肪细胞,但或许也由于血管内脂类分解减少溢出的产品进入体循环。类似的效果在脂肪组织FFA与thiazolidinedione[交换曾被观察到26用选择性PPAR),但没有观察到α受体激动剂(未发表的观察)。这些行动是否通过PPAR介导γ激动或者最近提出的分子靶点thiazolidinediones [35,36)还有待确定。

FFA的治疗诱导通量减少肝脂质商店在高生理胰岛素水平(表6)在这些习惯贪食的/动物血糖会降低当地TG合成和肝脏TG分泌。我们确实曾报道,tesaglitazar(相同剂量和治疗期间作为当前的研究)有说服力地降低肝脏TG内容和肝脏TG分泌在肥胖Zucker老鼠(17]。在人的减少VLDL TG生产预计将有重要antidyslipidemic效应(37]。减少肝FFA可用性也可能机制的改善胰岛素抑制HGO [38]。然而的后果降低脂肪酸供应不可能局限于肝脏。因此,标志着tesaglitazar诱导减少FFA通量到骨骼肌(高胰岛素血)可以解释明显增强胰岛素刺激葡萄糖氧化处理在这个组织通过glucose-fatty酸循环12]。此外,减少肌肉FFA通量也可能降低脂质积累中间体可能减少干扰胰岛素信号(39)这可能是增强的基础胰岛素刺激葡萄糖摄取和糖原合成率。

tesaglitazar在葡萄糖和脂类代谢的影响肥胖Zucker鼠(16)通常被证明是预测2型糖尿病患者的影响(30.)和肥胖/胰岛素抵抗研究对象(28,29日,40),改善葡萄糖耐量,脂质宽容,胰岛素敏感性,以及膳食诱导FFA降低,减少血浆TG水平和减少apoCIII水平在人类和啮齿动物。葡萄糖代谢的一个方面,tesaglitazar不正确的肥胖Zucker老鼠在基底HGO缺陷,大幅提升与精益Zucker相比,肥胖老鼠(图1)。这可能是一个失败的结果处理降低血浆FFA通量到肝脏在这个状态(图4)。这可能是由于缺乏降低血浆FFA水平基底状态代表了一个清晰的离开响应在临床研究隔夜空腹远期运费协议被tesaglitazar降低(28- - - - - -30.]。一个可能的解释可能是相对较短的治疗持续时间在当前的研究中。为了应对PPARγ受体激动剂脂肪组织进行细胞重组(41),有大量脂肪细胞胰岛素抵抗排空和新分化的细胞填充甘油三酸酯在达到一个新的稳定状态。达到新的稳定状态之前它可能是空腹胰岛素水平下降反应发展治疗诱导全身胰岛素敏感不足以正常化FFA释放脂肪组织。在2型糖尿病患者,例如,大约6周的治疗需要tesaglitazar达到完整的血糖降低的效果(30.]。

的临床开发tesaglitazar停止在很大程度上是因为担忧治疗诱导增加患者的血清肌酐水平(42]。这个代理的令人印象深刻的影响在葡萄糖和脂质控制在动物模型和人类受试者,包括数据显示重要antiatherogenic效应(43,44),提供强有力的支持,继续寻找未来药效学原则,加强新陈代谢的灵活性。

总之,我们首次评估在活的有机体内通量和代谢葡萄糖和FFA的命运整个身体和个人组织水平以及这些通量的控制肥胖的胰岛素Zucker老鼠。研究结果表明,缺陷的胰岛素代谢调节超出血糖控制包括深刻的缺陷控制在这个动物模型组织FFA通量。除了它是确定改善全身胰岛素介导的葡萄糖提供PPAR的控制α/γ受体激动剂tesaglitazar是由于恢复胰岛素的能力,抑制肝葡萄糖生产和刺激骨骼肌葡萄糖吸收。除了血糖控制,然而,tesaglitazar恢复胰岛素抑制脂肪酸的能力可用性和FFA的通量从等离子体在肌肉和肝脏对葡萄糖代谢的影响导致显著改善胰岛素介导的切换的燃料利用率。

利益冲突

作者是全职员工的阿斯利康研发tesaglitazar发明并拥有专利。因此,作者宣称有一个利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是致力于作者的朋友和研究领导人,Bengt Ljung教授,继续引导他们的智慧。他们感激地承认Lennart svensson组博士和玛吉特Wettesten临床化学和组织分析,分别。