превантивен

  • Субекти
  • Обобщение
  • Въведение
  • Резултати
  • DLA-M предотвратява наддаването на тегло при плъхове, хранени с HFD
  • DLA-M инхибира хипертрофията на адипоцитите in vivo
  • DLA-M намалява хиперхолестеролемията, индуцирана от консумацията на HFD
  • DLA-M атенюирана чернодробна стеатоза при черен дроб на плъх
  • DLA-M подобрява отделянето на липиди до през дефекация
  • DLA-M имобилизирани диетични липиди инвитро и in vivo
  • Дискусия
  • Методи
  • Материали и подготовка на DLA-M
  • Животни и лечение
  • Серумен липиден профил
  • Анализ на триглицеридите, холестерола и жлъчните киселини.
  • DLA-M и анализ на липидно взаимодействие
  • Хистологичен анализ на мастната тъкан, черния дроб и стомашно-чревния тракт
  • статистически анализ
  • Допълнителна информация
  • Допълнителна информация
  • Word документи
  • Допълнителна информация
  • Коментари

Субекти

Обобщение

Въведение

Разпространението на наднорменото тегло и затлъстяването се увеличава по целия свят, което поражда безпокойство относно влиянието на тези състояния върху здравето. Наднорменото тегло и затлъстяването причиниха приблизително 3,4 милиона смъртни случая в целия свят през 2010 г. 1. Високият индекс на телесна маса (ИТМ) е добре установен като рисков фактор за различни хронични заболявания 2, като сърдечно-съдови заболявания, диабет, рак и мускулно-скелетни нарушения и за смъртност 3, 4, 5, 6. Последните световни статистически анализи разкриха, че 34,4% (33,2–35,5%) от възрастните са с наднормено тегло (ИТМ ≥25), включително 12% (11,5–12,5%).) От възрастни, класифицирани като затлъстели (ИТМ ≥ 30 kg/m 2) 2. Проучванията, проведени в Съединените щати, прогнозират, че значително увеличение на разпространението на затлъстяването може да намали бъдещата продължителност на живота 7. Излишното телесно тегло сериозно влияе върху качеството на живот. Освен това затлъстяването се превърна в голямо глобално здравословно предизвикателство. Следователно, идентифицирането на методи за предотвратяване на затлъстяване стана спешно необходимо през последните години.

Мазните храни са често срещани в ежедневната диета и тези храни са толкова вкусни, че някои хора, особено децата, не могат да устоят на преяждането. Добре установено е, че мазнините допринасят за затлъстяването. Следователно, обездвижването на консумираните липиди и увеличаването на отделянето на липиди за намаляване на липидната абсорбция от храносмилателния тракт е важно за предотвратяване на затлъстяването. DLA-M, известен също като монтморилонит, е вид пречистен природен адсорбиращ глинен минерал от бентонит, който се използва като важен защитен агент на стомашно-чревната лигавична бариера за лечение на остра и хронична диария 8. DLA-M е слоен алумосиликат с адсорбционни свойства върху външните му повърхности или в неговото междупластово пространство 9. Монтморилонитът може да адсорбира органични вещества, бактерии, вируси, йони на тежки метали и други материали 10, 11 и се използва широко в промишлеността, селското стопанство и лечението. Нито едно проучване обаче не е изследвало способността му да адсорбира липидите; следователно не е ясно дали монтморилонитът може да предотврати затлъстяването чрез адсорбиране на липиди.

В настоящото проучване ние изследвахме ефектите на DLA-M върху увеличаващата се екскреция на фекални липиди чрез обездвижване на липиди в стомашно-чревната система. Резултатите от експерименти с животни, хранени с HFD in vivo, разкриват, че DLA-M влияе върху екскрецията на фекални липиди, като по този начин се избягва затлъстяването при условия на триглицериди (TG) и претоварването с холестерол. Взети заедно, тези резултати показват потенциала за използване на DLA-M в съвременното здравеопазване и допълващата и алтернативна медицина за предотвратяване на затлъстяването.

Резултати

DLA-M предотвратява наддаването на тегло при плъхове, хранени с HFD

За да се определи ефектът от DLA-M върху наддаването на телесно тегло, 2-месечни мъжки плъхове от Sprague Dawley (SD) са били хранени или с нормална диета, или с DCA в продължение на 25 дни и едновременно третирани с DLA-M (1 g/kg/ден). Плъховете с HFD са значително по-тежки от плъховете, хранени с храна, след 5 до 10 дни хранене. Тази тенденция се запазва през целия период на лечение. В края на 25-дневния период на лечение, плъховете в групата с HFD + DLA-M тежат значително по-малко от плъховете в HFD (Фиг. 1а, b). Относителният дневен прием на храна не се различава между групите (фиг. 1в). Индексът на затлъстяването на Лий надеждно предсказва процента телесни мазнини при плъхове 12. Изчислихме индекса на затлъстяване на Лий (тегло 0,33/назоанална дължина) за всички плъхове (фиг. 1г).

Телесно тегло ( да се ), представителни плъхове ( б ), относителен прием на храна ( ° С ) и индекса на затлъстяването на Лий ( д ) при мъжки плъхове, хранени с нормална диета (Chow), диета с високо съдържание на мазнини (HFD) или HFD с DLA-M Gavage (1 g/kg/ден) в продължение на 25 дни. Резултатите са представени като средна стойност ± sem (n = 10 за всяка група). * P # P 2) (фиг. 2д). Взети заедно, тези резултати предполагат, че DLA-M предотвратява ефекта на затлъстяването от HFD.

Брутни разлики във външния вид ( да се ) и съотношението мастна тъкан/телесно тегло ( б ) от плъхове (n = 10). ( ° С ) H&E оцветяване на Epi-WAT участъци на плъхове, описани в ( да се ) (скала: 100 μm). Среден размер на адипоцитите ( д ) и разпределение на размера на адипоцитите ( и ) във всяка група (n = 5, получени са 20 микроскопски изображения на третираната група). Резултатите са показани като средно ± sem * P # P ## P 0,05) (Фиг. 3d). Намаляването на серумните концентрации на липиди, причинено от DLA-M, предполага, че степента на HFD-индуцирана хиперхолестеролемия намалява.

Нива на серумен TC ( да се ), TG ( б ), LDL-c ( ° С ) и HDL-c ( д ) при плъхове, хранени с нормална диета, HFD или HFD с DLA-M сонда в продължение на 25 дни (n = 10). Резултатите са показани като средната стойност ± sem * P # P

Брутен външен вид на черния дроб ( да се ) и съотношението черен дроб/телесно тегло ( б ) от опитни плъхове (n = 10). H&E и маслено-червено-оцветяване на чернодробни секции ( ° С ) от плъхове, описани в ( да се ) (скала: 50 μm, чернодробните липиди изглеждат червени). Концентрации на TG в черния дроб ( д ), TC ( и ), FC ( F ) и CE ( ж ) са анализирани в края на проучването (n = 7). Резултатите са показани като средната стойност ± sem * P # P

Парцели с концентрации на фекална фекална вода ( да се ), триглицериди ( б ) и общ холестерол ( ° С ) при плъховете от всяка група (n = 8). ( д ) Телесно оцветяване на фекални намазки (неутралните липиди изглеждат зелени) и изследване с микроскопия с поляризирана светлина на DLA-M кристали (жълти стрелки) от плъхове от посочените групи (скала: 20 μm). Резултатите са показани като средната стойност ± sem ** P # P ## P

DLA-M, фураж с високо съдържание на мазнини (HFF) и HFF + DLA-M се добавят към подходящото количество дестилирана вода, за да се получат намазки и след това се оцветяват с Bodipy и Oil-Red-O. Поляризирана светлинна микроскопия разкрива DLA-M кристали in situ. Кристалите DLA-M фиксират липидите in vitro, както е показано на фиг. 6е и допълнителна фиг. 1в. Тъй като DLA-M не навлиза в кръвния поток 14, открихме липиди, които бяха имобилизирани от DLA-M в стомашно-чревния тракт in vivo. Мъжки CD-1 мишки са били хранени с нормална диета или HFD в продължение на 3 дни и едновременно са били третирани с DLA-M (1 g/kg/ден). Както е показано на фиг. 7а, ние изолирахме стомашно-чревния тракт (стомаха, дванадесетопръстника, йеюнума, илеума и дебелото черво), за да получим замразени участъци и съдържащи цитонамазки. Бодипи (фиг. 7б, в) и маслено-червено-О (допълнително фиг. 3а, б) оцветяване показват, че липидите, имобилизирани с DLA-M в стомашно-чревния тракт. Ефектът на DLA-M за предотвратяване на развитието на затлъстяване чрез обездвижване на диетични липиди и подобряване на отделянето на липиди от храносмилателния тракт е обобщен на Фигура 8.

( да се ) Схематично представяне на местата за вземане на проби от храносмилателния тракт на мишката. ( б ) Бодипи и DAPI оцветяване на участъци от храносмилателния тракт, както е описано в ( да се ) от мишки, хранени с нормална диета, HFD или HFD с DLA-M сонда (1 g/kg/ден) в продължение на 3 дни (скала: 200 µm). ( ° С ) Бодипи оцветяване на стомашно-чревни цитонамазки от HFD + DLA-M мишки; в горните панели неутралните липиди изглеждат зелени, а долните панели представляват образи на поляризирана светлинна микроскопия на DLA-M кристали (жълти стрелки) (скала: 50 μm) (Chow, n = 3; HFD, n = 5; HFD + DLA -M, n = 5).

Изображение в пълен размер

Изображение в пълен размер

Дискусия

Хиперлипидемията обикновено се развива поради затлъстяване и диетичен избор 23. Въпреки че хиперлипидемията е асимптоматична, продължителното повишаване на серумния холестерол може да причини сърдечно-съдови заболявания 24, като атеросклероза (AS) 25, коронарна болест на сърцето (CD) 26 и хипертония 27. Повишените нива на TC и LDL-c и намалените нива на HDL-c увеличават риска от развитие на AS и CD 28. Нашите данни показват, че в допълнение към предотвратяването на затлъстяването, DLA-M ясно намалява нивата на TG, TC и LDL-c (фиг. 3a-c). Ето защо ние предлагаме, че DLA-M може да има хиполипидемичен ефект, който би помогнал за предотвратяване на AS и CD, за тези, които консумират HFD. Черният дроб е жизненоважен вътрешен орган и основен органен регулатор, отговорен за поддържането на метаболитната хомеостаза, използвайки хранителни материали, като захари, липиди и протеини 29. Пероралното приложение на DLA-M драстично намалява индуцираните от HFD повишения на нивата на TG, TC и EC в черния дроб и чернодробната хипертрофия (фиг. 4). Нашите открития показват, че DLA-M инхибира натрупването на липиди в черния дроб, което може да играе важна роля в профилактиката на затлъстяването на черния дроб, свързано с консумацията на HFD.

Жлъчната киселина играе важна роля в регулирането на липидния метаболизъм в червата 30. DLA-M имаше минимален адсорбционен капацитет за жлъчна киселина (допълнителни фигури 2а, б). За да имитираме физиологичните условия в чревната среда при наличие и отсъствие на жлъчка, обработихме кондиционираната среда със зрели 3T3-L1 адипоцити, която съдържа големи количества различни липиди, и чревното съдържание на мишки, хранени с нормална диета или HFD с различни концентрации на DLA-M. DLA-M адсорбира TG и холестерола и в двете системи (фиг. 6б-д).

Методи

Материали и подготовка на DLA-M

Mayer H&E и Oil Red-O са получени от Sigma-Aldrich. BODIPY® 493/503 е закупен от Thermo Fisher Scientific, Inc. DLA-M е изолиран и пречистен от бентонитова глина Xinjiang, използвайки метода за физическо утаяване, разработен в нашата лаборатория. Първо, бентонитовата глина се смила достатъчно и преминава през сито от 180 меша.Второ се добавя дестилирана вода, за да се получи 5% диспергирана суспензия, която се разбърква в продължение на 25 до 30 минути. Суспензията се оставя да се утаи за 10 h и супернатантата се филтрира 3 пъти чрез центрофугиране. Трето, беше добавено подходящо количество флокуланти, за да се пречисти сериалният поток, който след това беше концентриран, изсушен на въздух и отново смлян. Крайният DLA-M продукт е почти бял прах и образува неразтворим гел при смесване с вода.

Животни и лечение

Двумесечните мъжки CD-1® (ICR) мишки бяха разделени на три групи с описаните по-горе лечения (n = 3–5, всяка). Групата с HFD + DLA-M получава DLA-M (1 g/kg/ден) в продължение на 3 дни. Стомашно-чревната система (стомах, дванадесетопръстник, йеюнум, илеум и дебело черво) наскоро беше изолирана, за да се получат замразени участъци и намазки на съдържанието.

Серумен липиден профил

Кръвни проби бяха събрани в точно определено време. Концентрациите на TC, TG, HDL-c и LDL-c в серума бяха определени с помощта на автоматизиран химичен анализатор (OLYMPUS AU400, Япония).

Анализ на триглицеридите, холестерола и жлъчните киселини.

Концентрациите на липиди и жлъчни киселини в черния дроб и изпражненията са измерени, като се използват съответните търговски налични комплекти 33, 34. Комплект за анализ на триглицеридни тъкани (E1013), комплект за анализ на общ холестерол в тъканите (E1015) и Комплект за анализ на холестерол без тъкан (E1016) са закупени от Applygen Technologies Co. Ltd. (Пекин, Китай). Комплектът за анализ на общата жлъчна киселина (E003-1) е получен от Института по биоинженерство в Нанкин Jiancheng. (Нанкин, Китай). Съдържанието на фекална вода беше измерено по метода на Karl Fischer 35 .

DLA-M и анализ на липидно взаимодействие

За експеримента in vivo наскоро беше изолирана стомашно-чревната система (стомах, дванадесетопръстник, йеюнум, илеум и дебело черво). След това богатите на химус чревни сегменти бяха нарязани на 10 µm участъци. В допълнение, чревното съдържание на мишките се отделя, за да се направят химусни мазки, които се оцветяват с Bodipy или Oil Red-O. За експеримента in vitro се добавя подходящо количество DLA-M, HFF и HFF дестилирана вода с DLA-M, за да се получат намазки, които след това се оцветяват с Bodipy или Oil Red O. Неутралните липиди се визуализират като зелена флуоресценция с дължина на вълната на абсорбция от 488 nm с помощта на флуоресцентен микроскоп (ZEISS Imager M1, Германия). Разрези и цитонамазки бяха събрани след наблюдение на липидите и изследвани с помощта на поляризиран микроскоп ZEISS Imager M1 за откриване на DLA-M кристали in situ 36. Кондиционираната среда със зрели 3T3-L1 адипоцити се събира както по-горе 37 и съдържанието на чревната камбана се отделя, както е описано по-горе, за да се имитират физиологичните условия на чревната среда за количествен анализ.

Хистологичен анализ на мастната тъкан, черния дроб и стомашно-чревния тракт

Мастните и чернодробните тъкани бяха фиксирани в 4% формалдехид, вградени в парафин, нарязани на 5 μm участъци и H&E оцветени съгласно стандартни процедури 38. Бяха получени двадесет микроскопски изображения на група за лечение и размерът на адипоцитите беше анализиран с помощта на софтуера Cell Profiler 39, 40. Стомашно-чревният тракт, черният дроб и фекалните замразени участъци и съответните цитонамазки бяха визуализирани с помощта на петно ​​Bodipy или Oil-Red O.

статистически анализ

Данните, получени от три повторни експеримента, се изразяват като средна стойност ± sem. Различията между групите бяха статистически анализирани с помощта на еднопосочен ANOVA, последван от множество тестове за сравнение на Tukey, както и несдвоения t-тест. Разликите се считат за статистически значими, когато стойността на P е по-малка от 0,05.

Допълнителна информация

Как да цитирам тази статия: Xu, P. et al. Препаратът за предотвратяване на затлъстяването монтморилонит абсорбира липидите от храната и подобрява отделянето на липиди от храносмилателния тракт. Sci. Rep. 6, 19659; doi: 10.1038/srep19659 (2016).

Допълнителна информация

Word документи

Допълнителна информация

Коментари

Изпращайки коментар, вие се съгласявате да спазвате нашите Общи условия и насоки. Ако откриете нещо злоупотребяващо или което не отговаря на нашите условия или насоки, моля, маркирайте го като неподходящо.