A glükagon hatása a máj mitokondriális oxidációjának sebességére az emberben, PINTA értékelése

Célok:

A glukagonnak a máj glükóz- és zsíranyagcseréjére gyakorolt ​​hatásának in vivo vizsgálata érdekében ez a tanulmány egy új Pozicionális Izotopomer NMR Nyomkövető Analízis (PINTA) módszert alkalmaz a máj mitokondriális oxidációjának és piruvát-karboxiláz-fluxusának számszerűsítésére, amelyet éber állapotban keresztellenőrztek. rágcsálók és emberek (Perry et al. Nature Communications 2017). Az előzetes rágcsálóvizsgálatok azt találták, hogy a glukagon egy InsP3R-I-függő folyamaton keresztül stimulálja az intrahepatikus lipolízist, ami a máj acetil-CoA-tartalmának növekedéséhez vezet, ami alloszterikusan aktiválja a piruvát-karboxiláz aktivitását és fluxusát, és ez a jelenség magyarázza akut, transzkripciótól független hatását. a máj glükoneogenezisének akut stimulálására in vivo (nem publikált eredmények). Ezenkívül a PINTA analízis segítségével kimutatták, hogy a glukagon serkenti a máj mitokondriális oxidációját a kalcium jelátvitel révén ébren egerekben, és hogy ez a folyamat rövid távú folyamatos glukagonkezeléssel kihasználható, ami a máj mitokondriális zsíroxidációjának kétszeres növekedéséhez vezet. viszont a máj steatosisának jelentős csökkenését és a glükóztolerancia jelentős javulását eredményezi a máj inzulinrezisztenciájának megfordítása révén egy nem alkoholos zsírmáj magas zsírtartalmú táplált patkánymodelljében.

Hipotézis:

1. A plazma glukagonkoncentrációjának fiziológiás növekedése elősegíti a máj mitokondriális oxidációjának jelentős növekedését egészséges emberekben.
2. A plazma glukagonkoncentrációjának fiziológiás növekedése elősegíti a máj piruvát-karboxiláz-fluxusának jelentős növekedését egészséges emberekben.
3. A plazma glukagonkoncentrációjának fiziológiás növekedése elősegíti a 13C4 β-hidroxi-butirát forgalom (máj ketogenezis) jelentős növekedését egészséges emberekben.

Vizsgálati terv – Klinikai terv:

A plazma glukagon fiziológiás növekedésének a máj mitokondriális oxidációjára és a piruvát-karboxiláz fluxusra gyakorolt ​​hatásait 12 egészséges résztvevőn (21-65 évesek) vizsgálják a Positional Isotopomer NMR Tracer Analysis (PINTA) segítségével (Perry et al. Természetkommunikáció 2017). Röviden a máj mitokondriális oxidációjának és a máj piruvát-karboxiláz fluxusának mértékét 12 egészséges, egy éjszakán át éheztetett résztvevőnél a PINTA háromórás glukagon vagy sóoldat infúzió után fogja értékelni. A glukagon infúziót úgy tervezik, hogy a perifériás és a portális véna plazma glukagonkoncentrációját 3-4-szeresére növelje. A plazma glukagon fiziológiás növekedésének a máj ketogenezisének sebességére gyakorolt ​​hatásait 13C4 β-betahidroxi-butirát infúzióval is értékelni fogják (Perry et al. Cell Metabolism 2017).

A máj piruvát-karboxiláz-/citrát-szintáz-fluxusának sebessége a PINTA által: A résztvevőket (n=12) a PINTA 2 feltétellel vizsgálja: 1) egy éjszakai koplalás és egy 3 órás sóoldat-infúzió (kontroll), 2) egy éjszakai koplalás után. és 3 órás glukagon infúziót. Röviden, a kiindulási vérminták gyűjtése után megkezdődik a nyomjelzők 3 órás infúziója az alábbiakban leírtak szerint. A piruvát-karboxiláz és a citrát szintézis fluxusának relatív sebességét állandó [3-13C]-laktát infúzióval, a glükóztermelés sebességét pedig [2H7]glükóz infúzióval mérjük (Perry et al. Természetkommunikáció 2017). A máj ketogenezisének sebességét [3C β-hidroxi-butirát állandó infúziójával mérik a korábban leírtak szerint (Perry és mtsai. Cell Metabolism 2017).

A teljes test energiafelhasználását és a légzési hányadost közvetett kalorimetriával értékeljük.