Effect van fysiologische hyperglucogonemie op het metabolisme van adipocyten (Glucagon)

Bezoek 1 Screening: Bij alle proefpersonen wordt gedurende 40 minuten indirecte calorimetrie uitgevoerd om de snelheid van het energieverbruik en de glucose-/lipidenoxidatie te bepalen, voorafgaand aan alle andere procedures om een ​​nuchtere calorimetrie te verkrijgen. De proefpersonen zullen dan een orale glucosetolerantietest van 75 gram ondergaan om de aanwezigheid van normale glucosetolerantie te documenteren. Bloed zal worden afgenomen op -30, -15, 0 en op 15, 30, 45, 60, 90 en 120 minuten daarna voor de bepaling van plasmaglucose, insuline, C-peptide, glucagon, FFA, glycerol, GLP-1 en GIP-concentraties. De totale hoeveelheid bloed die moet worden afgenomen tijdens de OGTT is 148 ml of ongeveer 10 eetlepels. Deelnemers ondergaan ook een totaal lichaamsvet (DXA) en levervetgehalte (MRS). Onderwerpen zullen ook een routine lichamelijk onderzoek ondergaan, een ECG, gewicht, lengte, vitale functies en verzameling van eerdere medische geschiedenis. Het onderzoeksteam zal ook de niveaus van bloedglucose (suiker) en bloedlipiden (vet) controleren. De totale hoeveelheid bloed die we zullen afnemen voor de screening bloedtesten, HbA1c, lipiden en andere bloedtesten is 34 ml of ongeveer 2 1/3 eetlepels.

Bezoek 2 Meting vetweefselmetabolisme: Proefpersonen (n=12) worden om 16.00 uur op de dag voorafgaand aan het onderzoek opgenomen in het CRC en krijgen een gestandaardiseerd, gewichtbehoudend dieet met 50% CHO: 30% vet: 20% eiwit. Om 18.00 uur krijgen proefpersonen continu glucagon (3 ng/kg.min, N=6) of glucagon (6 ng/kg.min, N=6) gedurende 12 uur. De proefpersonen blijven vasten na 22.00 uur. Monsters voor glucagon, FFA, insuline en C-peptide worden verzameld om 17.00 uur, 17.30 uur, 18.00 uur, 19.00 uur, 21.00 uur, 23.00 uur, 01.00 uur, 03.00 uur en 05.00 uur.

De volgende ochtend om 06.00 uur krijgen proefpersonen gedurende 4 uur prime-continue tracer-infusies van het volgende (zie afbeelding 1):

(i) 14-C-glycerol (prime = 30 µCi; continue infusie = 0,3 µCi/min) voor het bepalen van de totale lichaamssnelheid van lipolyse.

(ii) 3-3H-glucose (prime = 40 µCi; continue infusie = 0,4 µCi/min) voor het bepalen van de snelheden van verschijnen en verdwijnen van totale lichaamsglucose.

(iii) D2O (5 g/kg vetvrije massa om 21.00 uur oraal) om de snelheid van de novo lipogenese te bepalen.

Om 06.00 uur zal een chirurgische biopsie van onderhuids abdominaal vetweefsel worden uitgevoerd voor het meten van hormoongevoelige (HSL) lipase-activiteit, AMPK-activiteit en serinefosforylering van HSL (zie figuur 2), FGF-21, FAP, Beta-klotho. Insuline signalering (IR/IRS-1 tyrosinefosforylering, PI-3 kinase activiteit, Akt) moleculen, GLUT4, markers van ontsteking (IkB, NF-kB, T4R4TLR4, JNK, p38 MAPK, M2/M1 macrofagen, IL-1, IL -6, TNF alpha, MCP-1) wordt ook gemeten op de vetbiopsie. Lipidomische analyse om de hoeveelheid en het type vet in de vetweefselbiopsie te kwantificeren, zal ook worden uitgevoerd. Na chirurgische biopsie van vetweefsel, startend met de tracer-equilibratie (06.00 uur), zal er elke 15-30 minuten gedurende 4 uur (6-10 uur) bloed worden afgenomen voor substraat (glucose, FFA, glycerol, triglyceriden), hormoon (glucagon, insuline, C-peptide, GLP-1, GIP, adiponectine, leptine, FGF21 [actief en totaal], FAP [afbrekend enzym]), radio-isotoop (14-C-glycerol en 3-3H glucose) specifieke activiteit. Deelnemers plaatsen hun hand in een doorzichtige plastic thermogereguleerde doos die wordt verwarmd tot 50-60°C (122-140°F) om een ​​goede doorbloeding van de hand te garanderen. Pasma-monsters voor radio-isotopenactiviteit (achtergrond) worden om 6 uur 's ochtends verkregen. Om 9.00 uur wordt continue indirecte calorimetrie uitgevoerd om de snelheid van het energieverbruik en de glucose-/lipidenoxidatie gedurende 40 minuten te bepalen.

De glucagon-infusie wordt voortgezet tot en met de 4 uur durende tracer-infusie (d.w.z. 06:00-10:00). Aan het einde van de glucagon-infusie (~ 10.00 uur) zal een herhaalde meting van het levervetgehalte worden verkregen. Er wordt in totaal 366 ml bloed afgenomen.

Om 8 uur 's ochtends wordt de insulinegevoeligheidstest uitgevoerd tijdens de laatste twee uur van de tracer-infusie. Tijdens de 2 uur van de insulinegevoeligheidstest worden de insuline (60 mU/m2 ⋅ min) en glucose toegediend via de katheter in de ader in de arm van de proefpersoon om de insulinegevoeligheid van het hele lichaam te bepalen. Er wordt niet verwacht dat de proefpersonen tijdens beide infusies bijwerkingen zullen ervaren.