Изразување на рецепторот на хормонот за раст на човекот (ghr) во дебелината i
предмети
апстрактен
Цели:
Луѓето со недостаток на хормон за раст (ГХ) имаат зголемена дебелина, што терапијата со ГХ може ефикасно да ја намали како резултат на липолитичките ефекти на ГХ. Сепак, слични третмани со GH за лица со идиопатска дебелина (кои не се поврзани со синдром на ендокринопатија/ендокринопатија) немаа многу успех. Хипотезиравме дека оваа форма на дебелина може да биде поврзана со GH отпорност на ниво на адипоцити поради намален израз на GH рецептори (GHR).
Предмети и методи:
Ние го испитавме изразот на GHR во оментално и поткожно масно ткиво во група од 55 жени, кои се движеа од посно до дебело според различните параметри на дебелина. Нивоата на mRNA на вкупниот GHR и доминантно-негативната скратена GHR 1-279 (trGHR) форма беа испитани со квантитативна обратна транскриптаза-PCR. Анализирани се асоцијациите помеѓу дебелината и резултатите од GHR и односите на trGHR/GHR.
Резултати:
Вкупниот израз на МРН на GHR беше 2-3 пати помал и во оменталното и во поткожното масно ткиво во споредба со слабите дебели жени (P P 0,05-0,001). Посни индивидуи изразија повисоки нивоа на GHR mRNA во оментална маст во споредба со поткожното (P P 0,01); Оваа разлика специфична за депот е изгубена кај дебелите жени. Оментната и поткожната дебелина нивоата на GHR mRNA покажаа значителни негативни корелации со спектар на показатели за дебелина, додека кај поткожното масно ткиво се појави значително поголем однос на trGHR/GHR со зголемување на дебелината (P = 0,05).
Заклучок:
Овие резултати ја поддржуваат нашата хипотеза дека дебелината има пониски нивоа на изразување на GHR кај дебелите и сугерираат можно објаснување зошто додатокот на GH не е ефикасен третман за оние со идиопатска дебелина.
вовед
GHR е член на семејството на рецептори на цитокини; Неговото изразување во различни ткива е под влијание на хормоните, нутритивниот статус и процесите на развој. Постојат вкупно 14 GHR mRNA варијанти со различни 5 'непреведени региони, кои сите кодираат за ист протеин. 7, 14 Овие варијанти имаат развојни и специфични ткивни профили на изразување: V1, V4, V7 и V8 се специфични за постнаталниот црн дроб, додека другите се секаде изразени. 13, 14 Вкупниот израз на GHR е значително зголемен за време на диференцијацијата на предидипоцитите кај глувци и луѓе. 7, 15
Исто така, постојат две скратени форми на GHR протеин (trGHR 1-277 и trGHR 1-279) на кои им недостасува голем дел од цитоплазматскиот домен како резултат на нормалното алтернативно спојување на генот GHR. 16 Нивните изразни нивоа се специфични за ткивата, при што trGHR 1−279 е главната форма во сите човечки ткива и клеточни линии што се изучуваат, вклучувајќи ги и маснотиите. 4, 16 TrGHR протеините се мешаат на доминантно-негативен начин со нормалниот сигнал на рецепторот во целосна должина по димеризацијата на рецепторот. Така, нарушената чувствителност на ГХ во дебелината може да се припише или на намален израз на ГХР во адипоцитите или на зголемено изразување на скратена форма во споредба со рецепторот со целосна должина.
За да ги тестираме овие можности, го испитавме нивото на вкупниот GHR и односите на mRNA на trGHR 1-279/GHR во депозити за оментални и поткожни липиди во група од 55 жени чиј индекс на телесна маса (БМИ) беше слаб додека дебелите не се движеа. Ние ги испитавме корелациите на спектарот на параметри на дебелина со изразот на масти GHR и ги споредивме огромните и поткожните вредности на GHR и односите на trGHR/GHR кај слабите и дебелите лица. Резултатите ја поддржуваат нашата хипотеза дека изразувањето на масните ткива на GHR се намалува со зголемување на дебелината.
Предмети и методи
предмети
Мерења на телесните масти
Medicalените биле испитани за БМИ (kg m-2) и дебелина во Медицинскиот центар на Универзитетот Лавал. Вкупната телесна масна маса, чистата маса, масата на маснотиите во трупот и процентот на вкупната телесна маст се утврдени со двојна енергетска апсорптиометрија со помош на густинометар Hologic QDR-2000 и напредниот софтвер за низи на целото тело V5.73A (Hologic Inc., САД). Бедфорд, М-р, САД). Скенирање со компјутеризирана томографија (КТ) е извршено на ниво на 'рбетници L2 - L3 и L4 - L5 за да се утврдат пресечни области на абдоминална маст (КТ скенер GE Light Speed 1.1, GE Medical Systems, Milwaukee, WI, USA). Вкупната поткожна маст и маснотијата на маснотии беа квантификувани како што е претходно опишано. 17, 18 Сите мерења беа направени наутро или во рок од неколку дена пред или по операцијата.
Биохемиски мерења
Крв беше извлечена утрото на операцијата по 12-часовен пост за да се карактеризираат испитаниците со низа биохемиски параметри, вклучувајќи вкупен холестерол, низок липопротеин (LDL)/висок липопротеин (HDL) холестерол, триглицериди, инсулинемија. Гликемија, инсулинска резистенција (проценка на хомеостатскиот модел - индекс на инсулинска резистенција), лептин, адипонектин, резистин и интерлеукин-6 како што е претходно опишано. 17, 18
Масното ткиво
За време на операцијата, земени се примероци на масни ткива од местото на хируршкиот рез во долниот дел на стомакот (поткожно) и во дисталната област на горниот оментум (оментален). 17 адипоцити беа изолирани со варење на колагеназата. Средниот дијаметар, волумен, површина и активност на липопротеинска липаза на адипоцитите се измерени како што е претходно опишано. 17, 18 Останатите примероци од ткиво беа замрзнати во течен азот и се чуваа на -80 ° C додека не се извадат за mRNA. 19-ти
квантификација на mRNA
Вкупните нивоа на МРН на GHR и trGHR беа анализирани со квантитативен метод на обратна транскриптаза PCR како што е претходно опишано, 19, 20, со следниве услови: 95 ° C/10 s, 59-62 ° C/10 s, 72 ° C/12 s и 76 ° C/5 s повторено 50 пати. Следните буквари беа користени за тотален GHR (5'-ATTCACCAAGTGCCGTTCACCT-3 '(смисла); 5'-TAATCAGGGCATTCTTTCCATTCT-3' (антисензус) и trGHR 1-279 (5'-ATAAGGAATATGAAGTGAGTGG-3 '(смисла). ATCTTTGGAACTGGAACTTTGCT-3 '(антисенс)). Целната генска количина е пресметана со употреба на компаративен метод Ct. Ефикасноста на засилувањето беше потврдена и нормализирана на четири гени за домаќинство: Хипоксантин фосфорибозилтрансфераза 1, поддиница (o) на АТП синтаза, глукоза-6-фосфат дехидрогеназа (G6PD) и 18S. G6PD е избран за финална анализа бидејќи најмалку се погодил од зголемената дебелина. G6PD беше засилена со употреба на букварите 5'-CAGCGCCTCAACAGCCACAT-3 '(смисла) и 5'-AGGCTTCTCCACGATGATGC-3' (антисенс). 21-ви
Статистичка анализа
Прво, целата група беше испитана за асоцијации помеѓу нивото на mRNA и различните параметри на дебелината. Променливи кои се дистрибуираат во согласност со тестот Шапиро-Вилкс (П.
Растери на корелации на вкупната телесна масна маса со израз на GHR на масното ткиво: Корелации помеѓу вкупната телесна масна маса и ( а ) најголемата GHR mRNA, ( б ) поткожното ГРХ mRNA и ( в ) севкупните (OM) -trGHR/GHR и поткожните (SC) -trGHR/GHR стапки. N = 51.
Растераници на корелации на областа на висцерална маст со израз на GHR во масното ткиво: Корелации помеѓу областа на висцерална маснотија (КТ скен L2 - L3) и ( а ) оментална GHR mRNA, ( б ) поткожна GHR mRNA и ( в ) Оментни (OM) trGHR/GHR и поткожни (SC) trGHR/GHR стапки. Слични резултати се добиени со податоци за КТ скен L4-L5. N = 50.
Растери на корелација на големината на масните клетки со изразот на GHR во масното ткиво: Корелации помеѓу ( а ) големина (дијаметар) на клетки на адипоцитите и оментална GHR mRNA, ( б ) големина на поткожни клетки и поткожна GHR mRNA и ( в ) Големина на клетките на адипоцитите и отпечатоци (OM) trGHR/GHR и поткожни (SC) trGHR/GHR. N = 48-51.
Со цел да се тестира можноста за доминантно-негативен рецептор-предизвикан од GH нечувствителност во дебелината, ние исто така ја испитавме врската помеѓу дебелината и биохемиските параметри со изразите на односите на trGHR/GHR. Во поткожните депоа, односите на trGHR/GHR покажаа позитивни корелации кои беа значајни за секој испитуван индикатор на дебелина, со исклучок на активноста на липопротеинската липаза (П.
0,05-0,01; Слики 1, 2, 3, табела 2). Оменталните соодноси на trGHR/GHR покажаа постојана позитивна, но не и значајна корелација. Односите на trGHR/GHR не корелирале значително со кој било од биохемиските параметри (Табела 2в).
Специфични за депот разлики во изразувањето на GHR mRNA кај субјекти со прекумерна тежина и дебели лица
Со цел да се утврди од кое ниво на дебелина, интердепотните разлики во изразот на GHR и во односот trGHR/GHR станаа значајни, ние ја поделивме групата во групи на слаби, прекумерна тежина и дебели луѓе врз основа на клинички релевантните критериуми за БМИ (Табела 3, слика 4). Средната возраст, крвниот притисок, гликозата, вкупниот холестерол или нивото на липопротеин холестерол со мала густина на групите со прекумерна тежина и дебелите не се разликуваат значително од слабата контрола. Покрај тоа, немаше значителни разлики помеѓу групите засновани на индивидуален статус на менопауза, стабилност на телесната тежина или употреба на дрога. Сепак, како што се очекуваше, БМИ, телесна масна маса, процент на телесни масти, проценка на хомеостатскиот модел на индекс на отпорност на инсулин, вредности на инсулин, триглицерид и лептин покажаа значителни разлики и кај групата со прекумерна тежина и кај дебели во споредба со слабата група (P 0.05-0.001) ) Нивото на HDL холестерол, резистин и адипонектин беше значително различно кај дебели пациенти (P P 0, 05).
Средна експресија на GHR mRNA во различни депоа на субјекти со различен степен на дебелина, како што е дефинирано од БМИ. Групите на дебелина се дефинираат како што следува: Lean = 18MIBMI * P
Вкупните нивоа на GHR mRNA беа споредени со поткожното масно ткиво и од посно (П.
0, 01) како и од групата со прекумерна тежина (П.
0,001) значително повисока; Спротивно на тоа, дебелите луѓе не покажаа значителни разлики во интердепот (слика 4). Односите на TrGHR/GHR беа значително повисоки во поткожното наспроти оменталното ткиво на групите со прекумерна тежина и дебели (Р П 0,05-0,001).
дискусија
За да ги разбереме причините за релативната неефикасност на ГХ кај оваа дебела популација, прашавме дали дебелината е поврзана со променет израз на ГХР во масните ткива. Всушност, во сегашната студија кај група жени откривме дека масните нивоа на GHR mRNA и во депото на маснотии и во поткожното депо на маснотии се 2-3 пати пониски и покажуваат значителни негативни корелации со низа параметри на дебелина. Спротивно на тоа, забележавме значителни позитивни корелации помеѓу ставовите на поткожните trGHR/GHR и дебелината. Конечно, известуваме дека додека слабите лица изразуваат повисоки нивоа на GHR на Оментал во споредба со поткожното масно ткиво, оваа разлика специфична за депо се губи кај дебели лица.
Индикатори на чувствителност на ГХ во дебелината
Врска помеѓу дебелината и изразот на GHR
Заради пресечната природа на оваа студија, не можеме да ги утврдиме причините и последиците од врската помеѓу изразот на GHR и дебелината. Додека ниедна студија за луѓе не ги истражуваше ефектите на губење на тежината врз нивото на GHR, две студии со микро-низа на бело масно ткиво на глувци пријавија регулирање на GHR mRNA по загубата на маснотии предизвикана од диета. 29, 30 Промените во изразот на GHR пријавени во нашата студија најверојатно се последица на дебелина.
Неколку механизми можат да го објаснат значително помалиот израз на GHR во масното ткиво. Пријавено е дека GH позитивно го регулира изразот на GHR во многу целни клетки, вклучувајќи ги и адипоцитите; 6, 31 Намалувањето на GH во серумот со дебелина 12 може да ја модулира транскрипцијата на генот на GHR во адипоцитите. Ако е така, сепак, се очекува замена на GH за подобрување на нивото на GHR. За жал, единствените клинички студии што ја испитуваат оваа можност се ограничени на третман со ГХ кај возрасни со дефицит на ГХ или синдром Прадер-Вили, што произведе контрадикторни резултати. 11, 27 Друго објаснување е дека супресијата на GHR е патолошка последица на дебелината. 32 Со зголемување на дебелината, масното ткиво покажува значително абнормална хипертрофија и активност на маснотиите, вклучително и зголемено производство на про-инфламаторни цитокини (на пр. Интерлеукин-6, интерлеукин-1β и фактор на некроза на тумор-α), масни киселини и интрацелуларен кортизол кои го менуваат изразот на GHR. 33, 34, 35, 36, 37
Разлики во изразот на GHR помеѓу оментни и поткожни масни наслаги
Откривме во сегашната студија дека слабите лица изразуваат значително повисоки нивоа на GHR mRNA во оментално наспроти поткожното масно ткиво. Документирани се многу разлики во метаболичките активности на двете депоа, вклучително и чувствителноста на адипоцитите на други липолитички сигнали освен GH, како што се катехоламини. Зголемената чувствителност на слабиот висцерален катехоламин се припишува на зголемено изразување на про-липолитички & бгр; адренергични рецептори во оментални депоа и поголема експресија на антилиполитици & агр; 2 -адренергични рецептори откриени во поткожното масно ткиво. Интересно, администрацијата на GH кај лица со недостаток на GH ја подобрува реактивноста на висцералната катехоламин со регулирање на β-адренергичните рецептори. Земени заедно, овие податоци сугерираат механизам со кој GH нормално може да влијае на побрза липолиза во оментални или поткожни ткива. 8, 9, 11
Покрај тоа, откривме дека негативната врска помеѓу дебелината и тоталното изразување на GHR е посилна во оменталните и поткожните ткива. Ова може да се должи на разликите во непосредната микросредина на овие ткива за време на дебелината. Спротивно на тоа, односите на trGHR/GHR покажуваат значителна позитивна поврзаност со дебелината само во поткожните складишта, што сугерира дека доминантно-негативните ефекти можат да влијаат на преносот на GH сигналот во ова депо.
Врска помеѓу изразот на GHR и нивоата на HDL
Откривме значителна позитивна врска помеѓу изразот на GHR на HDL холестерол и масното ткиво, без оглед на БМИ. Поголемиот дел од студиите со пациенти со дефицит на ГХ откриле значителни подобрувања во нивото на ХДЛ по замена на ГХ. 41, 42, 43 Иако позитивните ефекти обично се поврзани со GH-индуцирани подобрувања во дебелината и крвните липиди, позитивна корелација помеѓу основните нивоа на GH и HDL е пронајдена во две студии на женски субјекти кои не покажале никакви нарушувања поврзани со GH -Колестеролот откри дека е независен од БМИ, ИГФ-И или инсулин. Затоа, податоците во моментов генерално го поддржуваат концептот дека сигнализацијата на GH може да влијае на нивото на HDL холестерол, иако механизмот останува непознат. 44, 45
Заклучоци
Треба да се разгледаат три точки во идните истражувања. Прво, мажите исто така треба да бидат прегледани бидејќи најверојатно има разлики во половите. Второ, треба да се вклучат анализи на GHR за различните подпопулации на масните клетки со цел да се испитаат разликите во интердепот. Трето, анализите на МРН на GHR треба да бидат паралелизирани со протеински анализи. Тековните ограничувања се должат на примероците од мало ткиво достапни за време на операцијата, ниското ниво на GHR протеин во човечките ткива и ниската моќност на достапните човечки GHR антитела за кои е потребен чекор на имуноципитација пред размачкувањето на Западот и затоа голем Потребна количина на ткиво. 46
Како заклучок, GH терапијата за идиопатска дебелина е генерално разочарувачка. 12 Резултатите од оваа студија сугерираат причина: многу помал израз на GHR во наслагите на масното масно ткиво. Затоа, третманот со ГХ веројатно ќе остане неефикасен кај дебели лица освен ако не е во комбинација со третмани кои можат да го подобрат специфичниот одговор на ГХ на дебелината. Сега ќе биде важно да се идентификуваат механизмите вклучени во регулирањето на најголемите сеприсутни промотори на ГХР, како и алтернативниот процес на спојување во масните ткива.