A csont-zsír-hasnyálmirigy tengely gyermekeknél

A javaslat átfogó hipotézise az, hogy a gyermekek elhízása és pozitív energiaegyensúlya egyaránt elősegíti az alacsony csonttömeg felhalmozódását és a cukorbetegség kockázatát olyan események révén, amelyek mechanikusan összefüggenek, és amelyek a csontot mint endokrin szervet érintik. A közelmúltban egereken végzett vizsgálatok egy egyedülálló "csont-zsír-hasnyálmirigy" tengely jelenlétét tárták fel, amely szabályozza az energiahomeosztázist, koordinálja az energiaelosztást a csont és a zsírszövet között, és befolyásolja az inzulinérzékenységet. A zsírsejtekből származó leptin hormon, melynek megemelkedett szintje a zsírosságot és a pozitív energiaegyensúlyt egyaránt tükrözi, szimpatikus aktiváción keresztül gátolja a csontképződést. A csökkent csontképződés viszont csökkenti az inzulinérzékenységet és az inzulinszekréciót az alulkarboxilált oszteokalcin (unOC), egy új, csontból származó hormon termelődésének csökkenésével. Bár az egerektől származó adatok meggyőzőek, ezt az új utat még nem tesztelték széles körben embereken. A felnőtt férfiaktól és nőktől származó ritka adatok arra utalnak, hogy ez a tengely aktív az emberekben, és az unOC-t részben a testmozgás szabályozza. Gyermekeknél a csont-zsír-hasnyálmirigy tengelyre vonatkozóan nem állnak rendelkezésre adatok. Mivel a testösszetétel pályáinak és az anyagcsere "programozásának" az alapjait az élet korai szakaszában megalapozzák, a gyermekkor, különösen a növekedés és fejlődés korai szakaszában, különösen kiemelkedő időszak a csont-zsír-hasnyálmirigy tengely értékelésében. Ezzel a kísérleti támogatással azt javasoljuk, hogy bizonyítékokat gyűjtsünk arra vonatkozóan, hogy ezek az összefüggések a gyermekekben is fennállnak. A projektből származó adatokat egy NIH R01 javaslat elkészítéséhez használjuk fel egy életmód alapú beavatkozásra gyermekeknél, amelyek célja egyrészt a csontritkulás és a 2-es típusú cukorbetegség kockázatának csökkentése, másrészt az unOC szerepének azonosítása az anyagcserében és a szövetek felosztásában.

1. hipotézis: Az elhízás és a pozitív energiaegyensúly gyermekeknél csökkenti a csonttömeget az emelkedett leptinszinten keresztül.

1. specifikus cél: Határozza meg a DXA csonttömeg és a szérum leptin koncentráció közötti összefüggést sovány és elhízott gyermekekben. Azt jósoljuk, hogy a testtömeg pozitív kapcsolatban lesz a csonttömeggel, de bármely testtömeg mellett a csonttömeg kisebb lesz az elhízott gyermekeknél, és ezt a különbséget a leptin magyarázza.

2. hipotézis: Az unOC leptin által közvetített szuppressziója csökkenti az inzulin szekréciót a β-sejtekre gyakorolt ​​hatás révén, és csökkenti az inzulinérzékenységet azáltal, hogy gátolja az adiponektin szekrécióját a zsírszövetből.

2. specifikus cél: Az orális glükóz tolerancia teszt (OGTT; C-peptid modellezésből) során az inzulinszekréció és a szérum unOC közötti összefüggés meghatározása sovány és elhízott gyermekeknél. Határozza meg az összefüggést az OGTT alatti (matematikai modellezésből származó) inzulinérzékenység és a szérum unOC között sovány és elhízott gyermekeknél. Az elhízott gyermekek kevésbé inzulinérzékenyek, és abszolút értelemben több inzulint választanak ki. Azt jósoljuk azonban, hogy az inzulinérzékenység bármely adott fokánál az inzulinszekréció alacsonyabb lesz az elhízott gyermekeknél, és ezt a különbséget az unOC magyarázza. Az unOC fordítottan kapcsolódik a szérum leptinhez, és pozitívan kapcsolódik az adiponektinhez és az inzulinérzékenységhez.

3. hipotézis: A fizikai aktivitás megakadályozza az unOC leptin elnyomását, és az energiát a csont ásványi anyagai felé osztja fel a csontvelő zsírszövetének rovására.

3. specifikus cél: Felmérje a kölcsönhatásokat a fizikai aktivitás gyorsulásmérő segítségével, a csonttömeg DXA-t alkalmazó és a csontvelői zsírszövet között mágneses rezonancia képalkotás segítségével. Azt jósoljuk, hogy a szérum leptin bármely adott szintjén az aktív gyermekeknél nagyobb lesz az unOC. Továbbá azt jósoljuk, hogy bármely adott testsúly mellett az aktív gyermekek nagyobb csonttömeggel és kevesebb csontvelői zsírszövettel rendelkeznek, mint az inaktív gyermekek.