A fiziológiai hiperglukogonémia hatása a zsírsejtek metabolizmusára (Glucagon)

1. vizit Szűrés: Minden alany közvetett kalorimetriát végeznek az energiafelhasználás és a glükóz/lipid oxidáció mértékének meghatározására 40 perccel az összes többi eljárás előtt, hogy éhgyomri kalorimetriát kapjanak. Az alanyoknak ezután 75 grammos orális glükóz tolerancia tesztet kell végezniük, hogy dokumentálják a normál glükóz tolerancia jelenlétét. Vérvétel -30, -15, 0, majd ezt követően 15, 30, 45, 60, 90 és 120 perccel a plazma glükóz, inzulin, C-peptid, glukagon, FFA, glicerin, GLP-1 és GIP koncentrációk. Az OGTT során levehető vér teljes mennyisége 148 ml vagy körülbelül 10 evőkanál. A résztvevők teljes testzsír (DXA) és májzsírtartalom (MRS) vizsgálaton is átesnek. Az alanyok rutin fizikális vizsgálaton, EKG-n, testsúlyon, magasságon, vitális adatokon és korábbi kórtörténet-gyűjtésen is részt vehetnek. A kutatócsoport a vércukorszintet (cukorszintet) és a vérzsírszintet (zsír) is ellenőrizni fogja. A teljes vérmennyiség, amit a szűrővizsgálatokhoz, HbA1c-hez, lipid- és egyéb vérvizsgálatokhoz veszünk, 34 ml, vagyis körülbelül 2 1/3 evőkanál.

2. látogatás Zsírszövet-anyagcsere mérése: Az alanyokat (n=12) a vizsgálatot megelőző napon délután 4 órakor engedik be a CRC-be, és standardizált, testtömeg-megtartó étrendet kapnak, amely 50% CHO-t: 30% zsírt: 20% fehérjét tartalmaz. 18 órakor az alanyok folyamatos glukagont kapnak (3 ng/kg.min, N=6) vagy glukagon (6 ng/kg.perc, N=6) 12 órán keresztül. Az alanyok 22 óra után is koplalnak maradnak. A glukagon, az FFA, az inzulin és a C-peptid mintáit 1700, 1730, 1800, 1900, 2100, 2300, 0100, 0300 és 0500 órakor veszik.

Reggel 6 órakor a következő reggelen az alanyok 4 órán keresztül elsődleges folyamatos nyomjelző infúziót kapnak a következőkből (lásd az 1. ábrát):

(i) 14-C-glicerin (prime = 30 µCi; folyamatos infúzió = 0,3 µCi/perc) a teljes test lipolízis sebességének meghatározására.

(ii) 3-3H-glükóz (prime = 40 µCi; folyamatos infúzió = 0,4 µCi/perc) a teljes test glükóz megjelenésének és eltűnésének sebességének meghatározására.

(iii) D2O (5 g/kg zsírmentes tömeg este 9 órakor orálisan) a de novo lipogenezis sebességének meghatározására.

Reggel 6 órakor a bőr alatti hasi zsírszövetből sebészeti biopsziát kell végezni a hormonérzékeny (HSL) lipáz aktivitás, az AMPK aktivitás és a HSL szerin foszforilációjának mérésére (lásd 2. ábra), FGF-21, FAP, Beta-klotho. Inzulin jelátvitel (IR/IRS-1 tirozin foszforiláció, PI-3 kináz aktivitás, Akt) molekulák, GLUT4, gyulladás markerek (IkB, NF-kB, T4R4TLR4, JNK, p38 MAPK, M2/M1 makrofágok, IL-1, IL -6, TNF alfa, MCP-1) is mérhető a zsírbiopszián. A zsírszövet-biopsziában lévő zsír mennyiségének és típusának meghatározására lipidomás elemzést is végeznek. A zsírszövet sebészi biopsziája után, a nyomjelző egyensúly (6:00) megkezdésekor 4 órán keresztül (6-10 óráig) 15-30 percenként vért veszünk szubsztrát (glükóz, FFA, glicerin, trigliceridek), hormon (glükagon, inzulin, C-peptid, GLP-1, GIP, adiponektin, leptin, FGF21 [aktív és teljes], FAP [lebontó enzim]), radioizotóp (14-C-glicerin és 3-3H glükóz) specifikus aktivitás. A résztvevők egy átlátszó műanyag, hőszabályozott dobozba helyezik a kezüket, amelyet 50-60°C-ra (122-140°F) melegítenek, hogy biztosítsák a kéz megfelelő vérellátását. A radioizotópaktivitás (háttér) kimutatására szolgáló pasma mintákat reggel 6 órakor veszik. Reggel 9-kor folyamatos indirekt kalorimetriát végeznek az energiafelhasználás és a glükóz/lipid oxidáció mértékének meghatározására 40 percig.

A glukagon infúziót a 4 órás nyomjelző infúzióval folytatjuk (pl. 6:00-10:00). A glukagon infúzió végén (~10 óra) megismétlik a máj zsírtartalmát. Összesen 366 ml vért vesznek le.

Reggel 8 órakor az inzulinérzékenységi tesztet a nyomjelző infúzió utolsó két órájában végzik el. Az inzulinérzékenységi teszt 2 órája alatt az inzulint (60 mU/m2 ⋅ perc) és a glükózt a katéteren keresztül adják be az alany karjának vénájába, hogy meghatározzák a teljes test inzulinérzékenységének mértékét. Nem várható, hogy az alanyok mellékhatásokat tapasztaljanak mindkét infúzió során.