PINTA 评估的胰高血糖素对人体肝脏线粒体氧化速率的影响

目标：

为了检查胰高血糖素对体内肝葡萄糖和脂肪代谢的影响，本研究将应用一种新的位置同位素核磁共振示踪分析 (PINTA) 方法来量化肝线粒体氧化和丙酮酸羧化酶通量的速率，该方法已在清醒状态下进行交叉验证啮齿动物和人类 (Perry et al. 自然通讯 2017）。 初步的啮齿动物研究发现，胰高血糖素通过 InsP3R-I 依赖性过程刺激肝内脂肪分解，导致肝乙酰辅酶 A 含量增加，变构激活丙酮酸羧化酶活性和通量，这一现象解释了其急性、转录非依赖性作用急性刺激体内肝糖异生（未发表的结果）。 此外，使用 PINTA 分析表明，胰高血糖素通过钙信号在清醒小鼠中刺激肝线粒体氧化，并且可以通过短期连续胰高血糖素治疗来利用这一过程，导致肝线粒体脂肪氧化增加两倍，这反过来，在非酒精性脂肪肝的高脂肪喂养大鼠模型中，通过逆转肝脏胰岛素抵抗，肝脏脂肪变性大大减少，葡萄糖耐量显着改善。

假设：

1. 血浆胰高血糖素浓度的生理性增加将促进健康人肝线粒体氧化率的显着增加。
2. 血浆胰高血糖素浓度的生理性增加将促进健康人肝丙酮酸羧化酶通量速率的显着增加。
3. 血浆胰高血糖素浓度的生理性增加将促进健康人体内 13C4 β-羟基丁酸转化率（肝脏生酮）的显着增加。

研究设计 - 临床计划：

血浆胰高血糖素生理性增加对肝线粒体氧化和丙酮酸羧化酶通量速率的影响将在 12 名健康参与者（21-65 岁）中使用位置同位素核磁共振示踪分析 (PINTA)（佩里等人。 自然通讯 2017）。 在胰高血糖素或盐水输注三小时后，将通过 PINTA 评估 12 名健康的过夜禁食参与者的肝线粒体氧化和肝丙酮酸羧化酶通量的简要速率。 胰高血糖素输注旨在将外周和门静脉血浆胰高血糖素浓度提高 3-4 倍。 血浆胰高血糖素生理性增加对肝脏生酮速率的影响也将使用 13C4 β-β-羟基丁酸输注进行评估（Perry 等人，Cell Metabolism 2017）。

PINTA 的肝丙酮酸羧化酶通量/柠檬酸合酶通量速率：PINTA 将在 2 种情况下研究参与者 (n=12)：1) 禁食过夜和输注 3 小时盐水（对照）后，2) 禁食过夜后和 3 小时的胰高血糖素输注。 简而言之，在收集基线血样后，将开始如下所述的 3 小时示踪剂输注。 丙酮酸羧化酶与柠檬酸合成通量的相对速率将使用 [3-13C] 乳酸盐的恒定输注进行评估，葡萄糖生成速率将使用 [2H7] 葡萄糖的输注进行测量（Perry 等人，2008 年）。 自然通讯 2017）。 如前所述（Perry et al. Cell Metabolism 2017），将使用持续输注 [3C β-羟基丁酸] 来测量肝脏生酮速率。

全身能量消耗和呼吸商将通过间接量热法评估。