панкреаса

  • Обобщение
  • Главен
  • МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ
  • Процедури с животни.
  • Количествено определяне на нивата на експресия на иРНК.
  • Статистика.
  • РЕЗУЛТАТИ
  • ДИСКУСИЯ
  • Терминологичен речник

Обобщение

По време на детството основните условия за храносмилането на хранителните мазнини се различават от тези в живота на възрастните. Стимулираната с жлъчна сол липаза (BSSL) е ензим, експресиран в екзокринната панкреаса, а при някои видове (включително хората) и в кърмещата млечна жлеза и секретиран с мляко. Целта на това проучване е да се сравни онтогенезата на четири панкреатични липази [BSSL, триглицериди панкреатична липаза (PL), панкреатичен липазен протеин 2 (PLRP2) и фосфолипаза A2 (PLA2)] във вид, който доставя мляко на BSSL ( мишка) и такъв, който не го прави (плъхът). Проследихме експресията на четирите панкреатични липази от постнаталното d 1 до отбиването и при двата вида. Установихме, че BSSL и PLRP2, две липази с широка субстратна специфичност, доминират. Едва след отбиването се предизвиква значителна експресия на PL и PLA2. Следователно BSSL и PLRP2 изглежда са отговорни за усвояването на мазнините, стига млякото да е основната храна. Освен това ранният времеви модел на експресия на BSSL се различава при различните видове. Предполагаме, че BSSL от млечен произход е в състояние да компенсира по-бавното онтогенезиране на експресията на BSSL на панкреаса при мишки.

Главен

Екзокринният панкреас синтезира и секретира няколко липолитични ензима, които работят съвместно със стомашната липаза, за да постигнат пълноценно храносмилане и усвояване на хранителните мазнини (1). При възрастни панкреатичната триглицеридна липаза (PL) е основният ензим, отговорен за чревното смилане на триглицеридите в храната. В действителност, в присъствието на колипаза и жлъчни соли, е изчислено, че PL представлява 56% от интралуминалната хидролиза на триглицеридите в диетата при възрастни (2). PL е активен предимно в три и диглицериди, докато фосфолипазата А2 (PLA2) е основният ензим, участващ в хидролизата на фосфолипидите в храната при възрастни (3).

Стимулираната с жлъчка липаза (BSSL) е друг важен ензим, участващ в храносмилането и усвояването на мазнините в храната. Подобно на PLRP2, BSSL има способността да хидролизира различни субстрати, например три, ди и моноглицериди; холестерилови естери; мастноразтворими витаминни естери; фосфолипиди; галактолипиди; и керамиди (15-17). BSSL се експресира в екзокринния панкреас при всички видове, а при някои видове (включително хора и мишки, но не и при плъхове), той се експресира и в кърмещи млечни жлези и се секретира с мляко (18-20). Полученият от мляко BSSL допринася значително за ефективното използване на млечната мазнина при новородени (1). Изчерпването на BSSL при генетично модифицирани мишки причинява малабсорбция на мазнини и последващо изменение на епитела, получено от мазнини в дисталния илеум (21). Интересното е, че когато осиновителките, експресиращи активна BSSL в кърмата си, кърмят малките с дефицит на BSSL, абсорбцията на мазнини се възстановява до нормално състояние и не се откриват чревни лезии.

Следователно доставяното мляко - BSSL допринася за ефективното усвояване на млечната мазнина при видове, които експресират BSSL в млечните жлези по време на лактация. Очевидно това не може да се случи при видове, които не отделят BSSL с мляко. Предполагаме, че експресията на панкреатичните липази по време на лактационния период се различава между видовете, които имат BSSL, снабдени с мляко, и видовете, които не го правят. Следователно, ние сравнихме онтогенезата на липазите, секретирани от екзокринния панкреас при мишката, която има BSSL в млякото, и плъховете, които не. Съобщаваме за значителен различен времеви израз, подкрепящ виждането, че BSSL, заедно с PLRP2, са доминиращите липази, участващи в храносмилането, докато млякото е основната храна.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Процедури с животни.

Мишки Balb/c/Bkl и плъхове Sprague-Dawley са закупени от Scanbur AB (Sollentuna, Швеция) и са отгледани вътрешно. Животните се държат в помещения с 12:12 h цикъл на светлина и тъмнина и с неограничен достъп до стандартната диета R34 (Lactamin, Стокхолм, Швеция) и вода. Всички процедури с животни бяха одобрени от Регионалния комитет по етика в експерименталните науки за животните, Умео, Швеция.

В различни моменти от време, т.е. в постнатална d 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32 и на 6-месечна възраст (за РНК) и в постнатална d 1 7, 14, 21 и 28 (за протеини), поне три мишки и три плъхове бяха умъртвени чрез цервикална дислокация и панкреасът беше внимателно отстранен, за да се изолират РНК и протеини. Преди клането животните се наблюдават, когато се хранят (мляко или храна) и след това незабавно се преместват в клетка без храна (само вода) за период на гладно от 2 часа.

Количествено определяне на нивата на експресия на иРНК.

Таблица в пълен размер

Статистика.

Всички данни са представени като средни стойности ± SEM и всички статистически анализи са извършени с помощта на Статистическия пакет за социални науки (SPSS). Сравненията на различни средства бяха направени с помощта на еднопосочен дисперсионен анализ с многократно сравнение post hoc (най-малко значима разлика). Стойност на p

Експресия на MRNA и протеини на панкреатични липази BSSL, PLRP2, PL и PLA2 при мишки и плъхове на различна постнатална възраст. (А) Относително количество нива на иРНК на панкреатичната липаза. Пръчките представляват средна стойност ± SEM от анализа на най-малко три животни във всяка точка от времето. За всяка проба резултатите бяха нормализирани до ендогенна 18S рибозомна РНК и стойността за възрастни за всяка липаза беше коригирана до 1.0 Мишка (□), плъх (▪). (Б) Имуноблот. Общи екстракти на панкреатичен протеин (30 ug/линия; за PLA2, 50 ug/линия) се разделят чрез SDS-PAGE, прехвърлят се в PVDF мембрани и се попиват с антитела, насочени срещу панкреатичните липази, както е посочено. С, положителен контрол.

Изображение в пълен размер

Ранните модели на експресия на BSSL в панкреаса на мишки и плъхове са потвърдени от Western blots (Фиг. 1В). И за двата вида BSSL протеинът се открива ясно до d 1. Според регистрираните нива на иРНК количеството на BSSL протеин в панкреаса на мишката се увеличава през първата седмица, достига връх между d 7 и 14 и впоследствие намалява по време на отбиването . При плъховете количеството BSSL протеин, присъстващо в панкреаса при d1, изглежда е по-високо в сравнение с мишките и не варира с времето от раждането до отбиването. Обърнете внимание, че положителната контрола, използвана за BSSL на фигура 1В, е изолирана от кърмата. Молекулното тегло на BSSL се различава между видовете и човешкият ензим е значително по-висок в сравнение с BSSL, открит при мишки и плъхове (приблизително 110 kD в сравнение със 70 kD).

Подобно на BSSL, изразена експресия на PLRP2 се открива в панкреаса на мишки и плъхове вече при d 1 (Фиг. 1А). При мишките нивата на иРНК са били на постоянно ниво през първите 1,5 седмици от живота, но са намалели до момента, в който животните започват да тестват хранителната диета, т.е. приблизително 12 дни. При плъховете първоначалните високи нива на PLRP2 иРНК намаляват с приблизително d 2 или 3 след раждането до ниво, което остава приблизително постоянно до зряла възраст. Както при мишки, така и при плъхове, беше установено, че количеството PLRP2 протеин, присъстващо в панкреаса, е най-високо в следродилния период d 1, след което бързо намалява до по-ниско, приблизително постоянно ниво (фиг. 1 Б).

За разлика от BSSL и PLRP2, не се открива значима експресия на PL през първите 2 седмици от живота при мишки или плъхове (фиг. 1А). Значителни нива на PL mRNA бяха открити за първи път на 16-20 дни и достигнаха нива за възрастни приблизително 1 седмица по-късно на 28-32 дни. Според данните за иРНК, протеинът PL не е открит в панкреатичните хомогенати, получени преди d 21 (фиг. 1 Б).

Подобно на PL, не се открива значима експресия на PLA2 през първия период от живота на мишки или плъхове. Въпреки това, времето на поява на експресията на PLA2 в панкреаса се различава при различните видове. При мишки PLA2 иРНК започва да се увеличава при отбиването (d 16-20) и достига нива за възрастни между d 28 и 32 (фиг. 1А). Протеинът PLA2 от мишки не е открит в хомогенатите на панкреаса преди 28-ия ден (фиг. 1В). При плъховете експресията на PLA2 на панкреаса започва да се увеличава приблизително 2 седмици по-рано (d 5-7; фиг. 1) и протеинът вече е открит при d 7 (фиг. 1 B).

ДИСКУСИЯ

При видове, които експресират BSSL в лактиращи млечни жлези, преносният с мляко ензим е предпоставка за ефективно усвояване на млечната мазнина през периода на лактация (21, 25). Следователно, ние предполагаме, че експресията на ендогенни панкреатични липази по време на ранно детство се различава между видове, които са снабдени с мляко BSSL и видове, които не го правят, и ние проверяваме тази хипотеза чрез сравняване на онтогенезата на липазите. Панкреас при вид, който има BSSL, снабден с мляко (мишката) и такова, което не (плъх).

Наскоро беше показано, че лептинът, хормон, участващ в регулирането на приема на храна и енергийния метаболизъм, намалява транскрипцията на PL и PLRP1 и увеличава транскрипцията на PLRP2 в екзокринната панкреатична клетъчна линия AR42J (30). Тъй като лептинът присъства в кърмата (31), серумната концентрация е по-висока при кърмачетата, отколкото при кърмените бебета (32) и по-ниска в коластрата в сравнение с зрялото мляко, при което тя намалява с времето на лактация (33). Изкушаващо е да се предположи, че високата концентрация на лептин в млякото през началния период на смучене (с изключение на първите няколко дни) повишава нивата на серумния лептин и индуцира PLRP2 и потиска транскрипцията на PL. Необходими са обаче още проучвания, за да се изследва ефектът на лептина върху панкреатичните липази in vivo и дали лептинът влияе върху експресията на BSSL.

Доколкото ни е известно, това е първият доклад, показващ модела на времево развитие на експресията на BSSL в панкреаса на мишки и плъхове. Също така потвърждаваме и разширяваме предишни проучвания при гризачи и хора, които показват различна времева експресия на PL и PLRP2 по време на периода на лактация (5-7). Нашите данни ясно подкрепят и допълват предишните констатации, че BSSL заедно с PLRP2 са доминиращите панкреатични липази през първите седмици от живота. Едва след отбиването (приблизително 16-20 дни) се предизвиква значим израз на класически PL и PLA2. Други проучвания ще се фокусират върху съгласуваното действие на липолитичните ензими при условия, подобни на тези на недоносените бебета in vivo. Моделът на изразяване на развитието, описан в това проучване, може да има важни последици за хранителната терапия на недоносени бебета и новородени.

Терминологичен речник

Стимулирана със сол жлъчна липаза (EC 3.1.1.3)

панкреатична триглицеридна липаза (EC 3.1.1.3)