Влияние физиологической гиперглюкоземии на метаболизм адипоцитов (Glucagon)

Визит 1. Скрининг: всем субъектам будет проведена непрямая калориметрия для определения уровня расхода энергии и окисления глюкозы/липидов за 40 минут до всех других процедур для получения калориметрии натощак. Затем у субъектов будет пероральный тест на толерантность к глюкозе с 75 граммами, чтобы задокументировать наличие нормальной толерантности к глюкозе. Кровь берут при -30, -15, 0 и через 15, 30, 45, 60, 90 и 120 минут после этого для определения уровня глюкозы в плазме, инсулина, С-пептида, глюкагона, СЖК, глицерина, ГПП-1 и концентрации ГИП. Общий объем крови, который необходимо взять во время ПГТТ, составляет 148 мл или около 10 столовых ложек. Участники также пройдут измерение общего содержания жира в организме (DXA) и содержания жира в печени (MRS). Субъекты также будут проходить обычный медицинский осмотр, ЭКГ, вес, рост, жизненно важные органы и сбор предшествующей истории болезни. Исследовательская группа также проверит уровень глюкозы (сахара) и липидов (жиров) в крови. Общий объем крови, который мы возьмем для скрининговых анализов крови, HbA1c, липидов и других анализов крови, составляет 34 мл или около 2 1/3 столовых ложек.

Визит 2. Измерение метаболизма жировой ткани. Субъекты (n=12) будут госпитализированы в CRC в 16:00 за день до исследования и получат стандартизированную диету для поддержания веса, содержащую 50% CHO: 30% жира: 20% белка. В 18:00 испытуемые будут непрерывно получать глюкагон (3 нг/кг·мин, N=6) или глюкагон (6 нг/кг.мин, N=6) в течение 12 часов. Субъекты будут голодать после 22:00. Образцы глюкагона, СЖК, инсулина и С-пептида будут собираться в 17:00, 17:30, 18:00, 19:00, 21:00, 23:00, 01:00, 03:00 и 05:00.

В 6 часов утра следующего дня субъекты будут получать первичные непрерывные инфузии следующих индикаторов в течение 4 часов (см. Рисунок 1):

(i) 14-C-глицерин (начальный = 30 мкКи; непрерывная инфузия = 0,3 мкКи/мин) для определения общей скорости липолиза в организме.

(ii) 3-3H-глюкоза (начальная = 40 мкКи; непрерывная инфузия = 0,4 мкКи/мин) для определения скорости появления и исчезновения общей глюкозы в организме.

(iii) D2O (5 г/кг безжировой массы в 9 часов вечера перорально) для определения скорости липогенеза de novo.

В 6 часов утра будет выполнена хирургическая биопсия подкожной абдоминальной жировой ткани для измерения активности гормоночувствительной (HSL) липазы, активности AMPK и серинового фосфорилирования HSL (см. Рисунок 2), FGF-21, FAP, бета-klotho. Сигнальные молекулы инсулина (IR/IRS-1 фосфорилирование тирозина, активность киназы PI-3, Akt), GLUT4, маркеры воспаления (IkB, NF-kB, T4R4TLR4, JNK, p38 MAPK, макрофаги M2/M1, IL-1, IL -6, TNF-альфа, MCP-1) также будут измеряться в жировой биопсии. Также будет выполнен липидомный анализ для количественной оценки количества и типа жира в биопсии жировой ткани. После хирургической биопсии жировой ткани, начиная с уравновешивания индикатора (6 утра), кровь будет браться каждые 15-30 минут в течение 4 часов (6-10 утра) для субстрата (глюкоза, СЖК, глицерин, триглицериды), гормонов (глюкагон, инсулин, С-пептид, GLP-1, GIP, адипонектин, лептин, FGF21 [активный и общий], FAP [деградирующий фермент]), радиоизотопная (14-C-глицерин и 3-3H-глюкоза) удельная активность. Участники помещают руку в прозрачную пластиковую терморегулируемую коробку, нагретую до 50-60°C (122-140°F), чтобы обеспечить хороший приток крови к руке. Пробы пасмы на радиоизотопную активность (фон) будут получены в 6 утра. В 9 часов утра будет проводиться непрерывная непрямая калориметрия для определения расхода энергии и окисления глюкозы/липидов в течение 40 минут.

Вливание глюкагона будет продолжаться в течение 4-часового вливания индикатора (т.е. с 6:00 до 10:00). В конце инфузии глюкагона (~10:00) будет получено повторное измерение содержания жира в печени. Всего будет взято 366 мл крови.

В 8 утра будет проведен тест на чувствительность к инсулину в течение последних двух часов инфузии индикатора. В течение 2 часов теста на чувствительность к инсулину инсулин (60 мЕд/м2⋅мин) и глюкоза будут вводиться через катетер в вену на руке субъекта для определения уровня чувствительности всего тела к инсулину. Не ожидается возникновения побочных реакций у субъектов во время обеих инфузий.