Leptiinireseptorin signalointi tarvitaan runsasrasvainen ruokavalio aiheuttama atrofinen gastriitti hiirillä

Leptiinireseptorin signalointi tarvitaan runsasrasvainen ruokavalio aiheuttama atrofinen gastriitti hiirillä
tiivistelmä
tausta
Lihavuus lisää riskiä pahanlaatuisten kasvainten eri kudoksissa kuten mahalaukussa. Atrofinen gastriitti kanssa syövän esiaste on lihavuuteen liittyvien sairauksien; kuitenkin mekanismeihin, jotka ovat lihavuuden kehittymiseen liittyviä atrofinen gastriitti on tuntematon. Leptiini on hormoni peräisin vatsa sekä rasvakudoksen ja mahalaukun leptiini on mukana mahasyövän. Tavoitteena Nykyisen tutkimuksen tarkoituksena on selvittää osallistuminen leptiinin reseptorin signalointia atrofisen gastriitin kehittymisen aikana ruokavalion aiheuttama lihavuus.
Menetelmät
C57BL /6 ob /ob
ja db /db
hiiriä ruokittiin runsaasti rasvaa (HFD) tai kontrolli ruokavalio (CD) 1 viikosta 5 kk. Patologisia muutoksia mahalaukun limakalvon ja molekyylien ekspressiota liittyy atrofinen gastriitti arvioitiin hiirissä.
Tulokset
HFR ruokinta indusoi mahalaukun limakalvon hyperplasiaa lisääntynyt mahalaukun leptiinin ekspression. Limakalvon liikakasvu oli mukana korkeammalla taajuudella Ki67-positiivisten jakautuvat solut ja surkastuminen maharauhanen läsnäollessa tulehdus, mikä lisäsi seuraavat HFD ruokinta. Aktivointi OBR signalointi-liittyvät molekyylit, kuten obr, STAT3, Akt, ja ERK havaittiin mahalaukun limakalvon hiirten syötetään HFR ja 1 viikko. Morfologiset muutokset liittyvät mahalaukun limakalvon surkastumista ja ilmaus Muc2 ja Cdx2 muistuttavat liittyvät ihmisen suoliston metaplasiaa. Toisin kuin villityypin hiirillä, leptiinin puutteesta ob /ob
hiirille ja leptiinin reseptorin mutatoitunut db /db
hiiret eivät näytä lisääntynyt Cdx2 ilmentymistä vasteena HFR ruokintaan.
Päätelmä
Yhdessä nämä tulokset viittaavat siihen, että aktivointi leptiinin signalointireitin vatsassa vaaditaan kehittämään lihavuuteen liittyviä atrofinen gastriitti.
avainsanat
leptiini atrofinen gastriitti korkea vähärasvaiseen ruokavalioon lihavuus Background
mahakarsinoo- (GC) tyypillisesti syntyy on taustalla atrofinen gastriitti, suoliston metaplasiaa, ja dysplasia mahalaukun limakalvon, ja se on toiseksi suurin syy syöpään liittyvien kuolemien maailmanlaajuisesti [1]. Lihavuus täydentää riski muita yleisemmin gastriitti [2, 3], atrofinen gastriitti [4-6], ja mahalaukun cardia adenokarsinoomaa [7-9]. Infektio Helicobacter pylori
, bakteeri, joka tarttuu ihmisiin ja colonizes vatsaan, on vallitseva syy syövän esiasteita limakalvon limakalvon vatsaan [10]. Vaikka H. pylori
infektio ei rajoitu sairaalloisen lihavilla potilailla, lihavuus lisää esiintyvyys krooninen gastriitti ja GC [2]. Lisäksi, liikalihavuus ei ole vain riskitekijä tietyt kasvaimet, vaan liittyy myös lisääntynyt kuolleisuus [11]. Siten liikalihavuus vaikuttaa erityisesti kehitystä gastriitti mahalaukun kasvaimien syntyyn. Siksi on välttämätöntä tunnistaa molekyylejä, jotka liittyvät sekä lihavuuden ja syövän esiasteita tukea hallinnassa korkean riskin yksilöitä.
Leptiini, tuote lihavien (ob
) geeni, pääasiassa tuotetaan rasvasolut ja vaikuttaa sen reseptorin (OBR) hypotalamuksen tukahduttaa ravinnon ja lisäävät energiankulutusta [12]. Obr kuuluu luokan I sytokiinireseptoriper- perheen, ja sen rakenne on erittäin homologinen, että gp130: n, yhteinen signaalia välittävä reseptori interleukiini-6 (IL-6) perheen sytokiinien [13]. Kuudesta vaihtoehtoinen silmukoitumisvarianttia obr, vain pitkä isoformin, ObRb, siirtää signaalin Cascade joka aktivoi alavirran Janus-kinaasi 2 ja signaalin anturin ja aktivaattori transkription 3 (JAK2-STAT3), fosfoinositidi 3-kinaasi (PI3K), ja solunulkoinen signaali säädelty kinaasi 1/2 (ERK1 /2) [14]. Sen lisäksi sen rooli energia homeostaasiin, leptiini kiinnostavuus dalmatialaistäpläisiä angiogeneesistä, hematopoieesin, ja immuniteetti sekä [14]. Leptiini ja OBR ilmaistaan ​​myös eri kudoksissa kuten ruoansulatuskanavassa [15]. Lisäksi vatsa voi spontaanisti ilmaista leptiini ja obr, johtaa lisäämisen leptiinin reseptorin signalointi mahassa aikana GC kehitys [16-18]. Olemme aiemmin osoittaneet, että merkitys leptiinin signaloinnin mahassa ja sen rooli kehityksessä suoliston-tyypin mahakasvaimen käyttäen hiirimallissa [19]. Toimintahäiriö keskushermoston sympaattista sääntelyn leptiini signalointi edistää leptiini vastus. Huolimatta korkea kiertävästä plasman leptiinin, lihavia yksilöt eivät reagoi sen ruokahalu-tukahduttamaan vaikutuksia, mikä osoittaa niiden leptiini vastus [20]. Koska leptiini on ratkaisevaa kehitystä ruoansulatuskanavan pahanlaatuisten kasvainten ja tarjoaa linkin välillä lihavuuden ja tuumorigeenisyystesti [17], joka on parempi käsitys dysregulaatio mahalaukun leptiinin signalointi ja sen rooli lihavuuden aiheuttamaa mahalaukun sairaus on välttämätöntä. Tool Menetelmät
Eläimet ja ruokavaliot
Mies C57BL /6J (villityypin: WT), ob /ob
, ja db /db
hiiriä (CLEA Japani, Tokio, Japani) tutkittiin 7 viikon iässä. Eläimiä pidettiin yksittäin muovihäkkeihin 24 ° C ± 1 ° C, valot 0600-1800 h. Hiiriä varustettu joko kontrolli-ruokavalio (CD, 10% peräisin rasvasta, D12450J) tai runsasrasvainen ruokavalio (HFD, 60% peräisin rasvasta, D12492) (Research Ruokavalion Inc., New Brunswick, NJ ) ja vettä mielin määrin
. Eettisen komitean eläinkokeita National Institute for Physiological Sciences hyväksyi kaikki eläinkokeet.
Kudospatologisia analyysi mahalaukun limakalvon
parafinoidut mahalaukun osia 10% formaliinilla kiinnitetyt kudokset saatiin HFD- ja CD -fed hiiret ja värjättiin hematoksyliinillä ja eosiinilla (H &E), ja arvioitiin muutoksia mahalaukun limakalvon. Arviointi limakalvon muutoksia vatsassa perustui summattu pistemäärät liikakasvun (0, ei-olennaiseen muuttamiseen, 1, alhainen, 2, kohtalainen, 3, korkea), infiltraatiota (0, ei-olennaiseen muuttamiseen; 1, alhainen; 2, kohtalainen, 3, korkea), menetys mahalaukun rauhas solujen (0, ei-olennaiseen muuttamiseen, 4, alhainen, 5, kohtalainen, 6, korkea), Alcian sininen värjäys (0, ei-olennaiseen muuttamiseen; 4, polttoväli, 5, hajanainen, 6, erittäin vahva diffuusi), ja dysplasia (0, ei-olennaiseen muuttamiseen, 7, matala). Kukin kriteeri oli itsenäisesti sokea-tekee kaksi henkilöä käyttämällä kriteerejä, jotka on määritelty aikaisemmin [19].
Mahan pH-arvo mittauksista
Mahalaukun pH mitattiin julkaistun menetelmän [21]. Lyhyesti, hiiret lopetettiin, kun anesthetization hiilidioksidin inhalaatiolla. Seuraavat mahan poiston, mahan luumeniin poistettiin ja pestiin 0,5 ml: lla suolaliuosta (150 mM, pH 7,0), ja pH kerätyn mahanesteen mitattiin käyttäen pH-mittaria (Mettler Toledo, OH).
Immunohistokemiallinen analyysi
Parafiini upotettujen leikkeiden 10% formaliinilla kiinnitetyt kudokset värjättiin joko H &E tai ajoittain-hapon Schiff (PAS) ja Alcian-sini. Antigeenin haku, parafiini ja rehydratoitiin näytteet käsiteltiin 3% vetyperoksidilla metanolissa endogeenisen peroksidaasi- aktiivisuuden peittämiseksi ja sitten kuumennettiin mikroaaltouunissa käyttämällä Retrievagen pakkaus (BD Biosciences, San Jose, CA), mitä seurasi yli yön inkubaatio ensisijainen vasta-aineet (Ab) 4 ° C: ssa luetellut Additional tiedosto 1: Taulukko S1. Sen jälkeen levyt värjättiin biotinyloidulla anti-kani-IgG- tai anti-vuohi-IgG Ab: n ja streptavidiini-leimattu peroksidaasilla käyttäen Histofine SAB-PO Kit (Nichirei Biosciences Inc., Tokio, Japani) ja kehitettiin käyttämällä 3, 3'-diaminobentsidiiniä (DAB) liuos (ImmPact TM DAB, Vector Laboratories, Burlingame, CA) valmistajan protokollan, jonka jälkeen hematoksyliinillä counterstaining. Immunofluoresenssivärjäystä, levyt inkuboitiin ensisijaisen Abs (Additional tiedosto 1: Taulukko S1) ja sitten reagoimaan Alexa 488-konjugoitu kanin tai hiiren IgG Ab tai Alexa 556-vuohen IgG Ab tarvittaessa. Värjätyt Levyt asennetaan käyttäen pidentää Gold mikroskooppipreparaatin haalistumista estävää reagenssin kanssa 4 ", 6-diamino-2-fenyyli (DAPI) (Life Technologies, Carlsbad, CA) havaitsemiseksi käyttäen fluoresenssimikroskooppia (Olympus, Tokio, Japani).
Western blot-analyysi
mahalaukun epiteeli- solut eristettiin ja valmistettiin modifikaatio aiemmin julkaistu menetelmä [22]. Leikataan pieni segmentit mahan ravisteltiin huoneen lämpötilassa 10 minuutin ajan Hankin tasapainotettua suolaliuosta (HBSS) (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA), joka sisälsi 1 mM DTT: tä. Poistamisen jälkeen supernatantti, kudokset sekoitettiin 37 ° C: ssa 10 minuutin ajan HBSS-liuoksessa, joka sisälsi 10 mM EDTA: ta. Poistamisen jälkeen supernatantti, kudos suspensio johdettiin nailonverkon jätteiden poistamiseksi ja sentrifugoitiin kautta 25/40% jatkuvalle Percoll (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) gradientilla 600 x g
20 ° C 20 minuutin ajan. Solut kerättiin rajapinnasta 25/40% oli epiteelisolujen. Lysaatit valmistettiin kudosten ja solujen ja analysoitiin Western blot -menetelmällä, mukaan aiemmin julkaistu menetelmä [23]. Abs käytetään western blotting on yhteenveto Muihin tiedosto 1: Taulukko S1.
Laser capture mikrodissektion
Edellä kuvattu parafinoidut mahalaukun kudokset leikattiin 6 um: n paksuisia leikkeitä ja kiinnitettiin kalvon kalvot ( MembraneSlide 1,0 PEN, Carl Zeiss Microscopy, LLC, Thornwood, NY). Parafiini poistettiin huuhtelemalla osat ksyleenillä, minkä jälkeen leikkeet upotettiin sarjassa 100%: sta 70% etanolia kylpyammeet ja kuivattiin ilmassa. Limakalvon osissa mahalaukun epiteelin leikattiin ja kerättiin päälle AdhesiveCaps (PALM, Microlaser Technologies, Bernried, Saksa) laser-capture mikrodissektion (LMD) järjestelmä (PALM MB-III, Microlaser Technologies).
Quantitative käänteistranskriptio-polymeraasiketjureaktio reaktio (qRT-PCR) B-kokonais-RNA valomittarin näytteistä ja hiiren mahan limakalvoa uutettiin käyttäen AllPrep FFPE DNA /RNA ja RNeasy Mini sarjat (Qiagen, Valencia, CA), vastaavasti, valmistajan mukaan protokollia. cDNA syntetisoitiin noin 100-200 ng RNA valomittarin kohdat tai 1-2 ug RNA: ta mahan limakalvon soluista käyttämällä ReverTra Ace ® qPCR RT Kit (TOYOBO, Co., Ltd., Osaka, Japani) mukaan valmistajan protokollaa. qRT-PCR suoritettiin käyttäen Power SYBR Green PCR Master Mix (Life Technologies, Carlsbad, CA) erityisiä alukesarjoista (400 Nm loppupitoisuus, Additional tiedosto 2: Taulukko S2) mukaan valmistajien protokollaa. Suhteelliset muutokset geenien ilmentyminen laskettiin käyttäen ΔΔCt menetelmää, ja 18S rRNA oli käytetty normalisointi.
Kvantitatiivinen analyysi immunohistokemiallisella värjäyksellä
varten mikroskooppisen mittauksia, leptiini-värjättiin mahan limakalvon näytettä valokuvattiin mikroskoopin avulla (Olympus ), ja kvantitatiivinen analyysi suoritettiin käyttäen ImageJ ohjelmisto (http: //RSB. info. NIH. gov /ij /index. html). Limakalvon korkeus mitattiin välillä pohjan maharauhanen ja kaulan alueen.
Plasma määritys
seerumi kerättiin veren saatu cardiocentesis mukaisesti anesthetization ja säilytettiin -80 ° C: ssa. Insuliini (Mouse insuliini ELISA kit, Shibayagi, Gunma, Japani), leptiini (Leptiini ELISA, Millipore, St. Charles, MO), glukoosi (glukoosi CII-testi, Wako, Osaka, Japani), ja ei-esteröity rasvahappo (NEFA ) (NEFA C-testi, Wako) tasot seerumeissa mitattiin mukaan valmistajien protokollia.
tilastollinen analyysi
Mann-Whitneyn U
testi ja Kruskal-Wallisin testiä käytettiin määrittämään merkittäviä eroja. A s
-arvo on vähemmän kuin 0,05 katsottiin merkitseväksi. Tilastolliset analyysit suoritettiin käyttämällä Prism-ohjelmiston version 6 (GraphPad, San Diego, CA, USA).
Tulokset
HFR-syötetään hiiret kehittävät atrofinen gastriitti
määrittämiseksi, kuinka ruokavalion aiheuttama lihavuus vaikuttaa patogeneesi mahalaukun limakalvon , C57BL /6-hiiriä syöttää joko HFD (60% peräisin rasvasta) tai CD (10% peräisin rasvasta) ja histologisia muutoksia mahalaukun limakalvon tutkittiin ajasta riippuva tavalla. Verrattuna CD-ruokitaan hiirissä HFD syötetty hiirten nopea painonnousu nopeudella > 2 g viikossa ensimmäisten 12 viikon ajan. Sen jälkeen maltillista 1 g viikossa havaittiin 12-20 viikkoa (Fig. 1a). Sydän- limakalvo näytti liikakasvu 1 viikon, ennen mitään merkittävää eroa painonnousun välillä CD- ja HFD-fed ryhmissä (1,5 ± 0,29 CD vs
. 1,8 ± 0,4 HFD, p
> 0,05) (Fig. 1 a ja 1 b). At 3 viikkoa, alentuneen parietaalisolujen lukumäärä ja morfologisten muutosten ja foveola mahassa havaittiin, minkä jälkeen glandulaarinen metaplasia ja täydellinen menetys tsymogeeninen ja parietaalisolujen 12 viikon kuluttua aloittamisesta HFD ruokinta (Fig. 1b). Vaikka hyperplastista muutos mahalaukun foveolar epiteelin nähtiin 1 viikko HFD-ruokitaan hiiret, muutama CD45 + tunkeutunut soluja oli läsnä HFD-fed hiirissä (Fig. 1b ja 1d). Kuitenkin, kun 3 viikkoa ruokinnan, merkittävä määrä tunkeutunut solujen nähtiin ovat tunkeutuneet interglandular ja pohjapinta tilojen kehityksen mukaisesti liikakasvun (Fig. 1 b ja 1 d). Vuonna antrum, lievää limakalvojen hyperplasiaa havaittiin HFD-syötettiin hiirille 1 viikon kuluttua ruokavalion aloittamisesta. Sekä cardia ja antrumiin näytetään korvaavan normaalien rauhas solujen kuten parietal ja G solujen epätyypillisiä ja epäsäännöllisiä solujen jälkeen 3 viikon HFD ruokinta (Fig. 1b). Lisäksi lievästi dysplastic epiteeli, jossa solut osoittavat laajentuneen ytimet, ydin- pseudostratification, ja erillisiä nucleoli, ilmeni myös hyperplastista vauriot HFD syötetty hiirillä 12 viikon ruokinnan jälkeen (Kuva. 1 c). Korkea taajuus Ki67-positiivisten lisääntyvät solut havaittiin hyperplastic ja dysplastic mahan vauriot HFD-ruokitaan hiirissä, kun taas nämä solut esitti määritelty lisääntyvän vyöhyke CD-fed hiirissä (Fig. 1 e). Nämä muutokset nopeasti edennyt 8 viikon ruokinta (Fig. 2c). 20 viikon ruokinta, poimuihin kiiltävä mahalaukun limakalvon olivat tasainen vaalean ulkonäkö, ja polyyppi kaltaisia ​​leesioita havaittiin cardia ja fundic alueilla HFD ruokittujen hiirten (nuolet kuvassa. 2a). Tässä vaiheessa, solun infiltraatiota oli täydellinen, ja normaali maharauhanen korvattiin suoliston crypt kaltaisia ​​rakenteita sydän- pohjapinta limakalvon HFD-syötetään hiirissä (Fig. 2b). Nämä tulokset osoittavat, että HFD-ruokinta muuttaa mahalaukun epiteelin eheys jopa varhaisessa vaiheessa ruokinta ja viittaavat siihen, että esiintyminen limakalvon liikakasvua mahassa aloitettiin tulehdus riippumattomia tapahtumia. Kuva. 1 patologiset muutokset mahalaukun limakalvon vuoksi HFD-ruokinta. muuttaminen voittoja painon C57BL /6 J hiiret ruokittu CD (n
= 10) tai HFD (n
= 10) aikana 20 viikkoa. b Edustavia H &E-osissa mahalaukun cardia ja antrum hiiristä ruokittu CD tai HFD 1, 3, ja 12 viikkoa. c Suurennettu kuva mahalaukkua hiirillä ruokittu CD ja HFD kuvassa. 1b 12 viikon ruokinnan jälkeen (suurennos, × 400). Solu nucleolus, ydin- liikakasvu, dyspolarity, ja pseudostratification havaittiin. d CD45-värjäys mahalaukun limakalvon 1 ja 3 viikkoa HFR-syötettiin hiirille. e Ki67-värjäytymisen mahalaukun limakalvon hiirien syötetty CD tai HFD 3 viikkoa. 5-10 hiiriä käytettiin kussakin analyysissä, ja edustavia tietoja esitetään
Fig. 2 kehittäminen mahalaukun limakalvon surkastuminen ruokavalion aiheuttama lihavia hiiriä. a mahalaukun ontelon avattiin pitkin ulompaa kaarevuus hiirillä ruokittu CD tai HFD 20 viikon ajan. Nuolet osoittavat polyyppi kaltaisia ​​leesioita vatsassa HFD-ruokitaan hiirillä. b Edustavia H &E-osissa mahalaukun cardia ja antrum hiiristä ruokittu CD tai HFD 20 viikon ajan. c histologinen pisteitä vatsat hiirten syötetty CD tai HFD (< 3 viikkoa, 4-8 viikkoa, 8-20 viikkoa ruokinnan; 10 hiirtä ryhmää kohti) porrastettu diagnostiset kriteerit on kuvattu menetelmät. Tulokset analysoitiin Kruskal-Wallisin testiä, jota seurasi Dunn monivertailutestillä. * P
< 0,05, ** p
< 0,01, NS; ei merkittävää
lisääntymisen merkkejä suolen merkkiaineiden mahalaukun limakalvon
Olemme edelleen tutki, mahalaukun limakalvon HFD-fed hiirten piirteitä suolen limakalvon. Havaitsimme, että taajuus Alcian blue-värjättyä pikari soluja, jotka ovat suolilimaan soluja, lisääntynyt sillä ne jakautuvat mahan limakalvon HFD-fed hiirissä (Fig. 3a). Muc2, suoliston tyyppi musiinin, on ektooppisesti ilmaistu mahalaukun limakalvon vain HFD-syötetään hiirissä (Fig. 3a), joka osoittaa, että mahalaukun musiinia muutettiin suolen tyyppiä on havaittu useimmissa ihmisen mahakarsinoomat [24]. Tulokset geenin ilmentymisen analyysi olivat yhdenmukaisia ​​immunohistologisilla tuloksista. MRNA: n ilmentyminen Muc2
ja Tff3
(peptidi koekspressoitiin Muc2) kasvoi, kun taas mahalaukun-tyyppinen musiineja, MUC1
, MUC5AC
, ja Muc6
, pysyi muuttumattomina tai vähentää vatsat HFD ruokittujen hiirten (Fig. 3b). Cardia of HFD-syötetään hiiret osoittivat myös ektooppinen ilmaus fosfolipaasi A2 (PLA2), suoliston Paneth solumarkkerille (Fig. 3a). Sitä vastoin ilmaus H + K + - ATPaasi, markkeri parietaalisolujen jotka erittävät mahahapon, väheni samanaikaisella korkeus mahalaukun pH: HFR-fed hiirissä (Fig. 3a ja 3c) . Lisäksi vapauttaminen transkriptiotekijän ilmaisun saatetaan osaksi metaplastiset fenotyyppi. Siten mRNA ilmaus Cdx2
, suoliston master transkriptiotekijä, joka on merkkiaine suoliston metaplasiaa, oli suurempi HFD ruokitaan hiiret 1 viikko (Fig. 3e). Lisäksi Cdx2
mRNA: n ekspressio on lisääntynyt mahalaukun limakalvo HFD syötetty hiirillä 12 viikkoa toisin kuin havaittu CD-syötetään hiiret, jossa se oli vakio (Fig. 3d ja 3e). Yhdenmukainen ektooppinen Cdx2
mRNA: n ekspression, mRNA: n Sox2
, transkriptiotekijä vatsaan organogeneesin [25], oli taipumus vaimentua, kehitystä kuvaavat suoliston metaplasiaa mahalaukun limakalvon HFR-fed-hiiriä ( kuva 3e). Yhdessä nämä tulokset osoittavat, että HFD-ruokinta kiihdyttää suoliston metaplasiaa. Kuva. 3 muuttaminen suolen ominaisuuksien mahalaukun limakalvo HFD-ruokitaan hiirillä. Mahalaukun leikkeet oli värjätty PAS-Alcian sininen, Muc2, PLA2, ja H + K + ATP (a), ja Cdx2 (d) hiirillä ruokittu CD tai HFD 20 viikon ajan. Geenien ilmentyminen musiinien (b), ja Cdx2
ja Sox2
(e) mahalaukun limakalvon hiirien syötetty CD tai HFD klo 1-12 viikkoa ruokinnan jälkeen. Hyödynsimme 5-10 hiirtä kussakin analyysissä, ja edustavia tietoja esitetään. c mahan pH mahan onteloon mitattiin kuvauksen mukaan annetaan Methods. Arvot ovat keskiarvoja ± SD 5 hiirillä. Tulokset analysoitiin Kruskal-Wallisin testiä. * P
< 0,05
HFR ruokinta aktivoi alussa leptiinireseptorin signaloinnin aikana mahalaukun suoliston metaplasia
Koska alussa morfologisten muutosten havaittiin mahalaukun limakalvon, tutkimme geenin ilmentymistä mahan-tietyt hormonit, peptidit ja entsyymit 1 viikko sen jälkeen, kun HFD ruokinta . Leptiini mRNA-ekspressio erityisesti oli merkittävästi korkeampi vatsassa HFD-ruokitaan hiirillä; toisin greliini ilme oli alhaisempi HFD-ruokitaan hiiriä (Kuva. 4a). Ilmaisu muiden geenien kuten Atp4a
, Atp4b
, PGA
, ja PGC
, jotka koodaavat H + K + - ATPaasi, pepsinogeeni A, ja pepsinogeeni C vastaavasti, eivät osoittaneet merkittäviä eroja CD- ja HFR-syötetään hiirissä, vaikka ilmentyminen Atp4a
ja Atp4b
taipumus vähentyä (Fig. 4a). Normaalisti leptiini ilmaistaan ​​päätoimittaja ja parietaalisoluissa [26, 27]; kuitenkin, HFD-ruokitaan hiirillä osoitti vahvaa leptiini ilmaisun hyperplastista mahalaukun epiteelin (Fig. 4b ja 4c). Vaikka seerumin leptiinin pitoisuus oli samanlainen CD- ja HFD-syötetään hiiret 1 viikon ruokinnan jälkeen (Kuva. 4d), leptiinin ilmaisun hyperplastista alueella mahassa oli yhdenmukainen rakenteellisia muutoksia havaittu H &E-värjätyt leikkeet at 1 viikko (Fig. 1 b). Leptiini lauseke jatkoi nousuaan 12 viikon kuluttua HFD ruokintaan, jonka jälkeen ilmaus suunnilleen palautunut tasolle havaittu CD-fed hiirillä viikolla 20 (Fig. 4b ja 4c). Samanaikainen korkea leptiinin ilmentymistä 1 viikko, fosforylaatio ObRb, STAT3, Akt, ja ERK, jotka ovat molekyylejä, jotka liittyvät leptiinin reseptorin signalointia, havaittiin mahalaukun limakalvo HFD-fed WT-hiirissä (Fig. 5a). Nämä molekyylit ollut aktivoituneena 4 viikon ruokinnan jälkeen. Sen sijaan, leptiini-puutosta ob /ob
ja obr mutatoitunut db /db
hiiret eivät osoittaneet fosforyloituu ObRb, ja vain osoittivat hieman aktivoida STAT3, Akt, ja ERK. Tueksi pätevyyttä Näiden havaintojen perusteella isotyyppikontrolli-Ab ei reagoi spesifisesti eikä ilmentymistä p-ObRb havaittiin db /db
hiirissä (Fig. 5b ja 5c). Kuva. 4 Enhancement mahalaukun leptiinin ilmaisun alkuvaiheessa HFD ruokinta. Gene ilmaus mahan-molekyylejä 1 viikon kuluttua CD ja HFD ruokinta. b Mahalaukun leikkeet oli värjätty leptiinin hiirillä ruokittu CD tai HFD 1, 12, ja 20 viikkoa. c kvantifiointi leptiinin ilmentymisen (b). Tulokset on esitetty suhteellisena ilmentymisen kerta-pisteen ilmentymistasoon antrumin CD-syötettiin hiirille 1 viikko. d Seerumin leptiini pitoisuus hiirillä ruokittu CD ja HFD 1 viikko. Arvot edustavat keskiarvoja ± SD 5 hiirillä. Tulokset analysoitiin Mann-Whitneyn U-
testi. * P
< 0,05, ** p
< 0.01
Fig. 5 lisääntymisen merkkejä leptiinin reseptorin signalointi mahalaukun limakalvo HFD ruokitaan WT hiirillä. Western blot-analyysi fosforylaation ObRb, STAT3, Akt ja ERK1 /2 mahalaukun limakalvon WT, ob /ob
ja db /db-
hiirillä syötetään CD ja HFR 1 ja 4 viikkoa. Yhteensä 3-hiiriä käytettiin kussakin ruokavalion ryhmässä kohti yhdessä kokeessa. Kukin koe toistettiin kahdesti ja edustavat tiedot esitetään. b Immunohistokemia ja (c) Western blot analyysi fosforylaation obr mahalaukun limakalvo db /db
hiirillä ja WT-hiirissä syötetään CD: n tai HFR varten 3 viikkoa. Hyödynsimme 3 hiirtä kussakin analyysissä, ja edustavia tietoja esitetään. Nuolet osoittavat fosforyloituu OBR-positiivisten solujen
Krooninen tulehdus voi laukaista atrofinen gastriitti. IL-6 ja IL-11, jotka ovat pääasiassa ilmaistaan ​​vatsassa, moduloivat tulehdusreaktioita aikana neoplastisten etenemisen [28, 29]. Erityisesti IL-11 ilmentyminen lisääntyy atrofinen gastriitti ja suoliston metaplasia fundic limakalvon [30]. Tunnistaa mahdolliset aloitteentekijöitä suoliston metaplasiaa, tutkimme ilmaus leptiinin, IL-6 ja IL-11 mahalaukun limakalvon. Kun taas leptiini ekspressoitiin 1 viikon ruokinnan jälkeen, IL6-
ja IL11
mRNA-tasot eivät kasvaneet mahalaukun cardia on HFD-fed hiirten vasta 3 viikon kuluttua ruokavalion aloittamisesta (Fig. 6a). 12 viikon, IL-11 ilmentyminen liittyy lisääntynyt määrä CD45 + tunkeutunut soluja (Fig. 6a ja 6b). Nämä havainnot viittaavat siihen, että HFD aiheuttama leptiini ilmaisun ja alavirran aktivaation edeltää induktioon tulehduksellisten sytokiinien aikana suoliston metaplasiaa. Kuva. 6 Viivästynyt induktio proinflammatoristen sytokiinien mahalaukun limakalvon jälkeen HFD-ruokinta. Gene ilmaus leptiinin, IL6
, ja IL11
mahalaukun limakalvolla CD- ja HFR-fed hiirillä 1, 3, ja 12 viikkoa. Arvot edustavat keskiarvoja ± SD 4 hiirillä. Tulokset analysoitiin Kruskal-Wallisin testiä. * P
< 0,05, p
< 0,01. b Immunohistologiset värjäys vatsan osien CD ja HFD ruokitaan hiiriä Abs vastaan ​​IL-11 ja CD45
Puute leptiini signalointi estää mahalaukun suoliston metaplasiaa
HFD ruokinta aktivoitu leptiini signalointia, mikä johtaa suolen metaplasiaa WT hiirillä . Toisin sanottuna siitä, leptiinin signalointi olisi siten tukahduttaa HFD aiheuttamaa mahalaukun patologia. Roolin tutkimiseksi leptiinin signaloinnin kehittämiseen suoliston metaplasiaa, tutkimme mahalaukun limakalvon muutoksia leptiini-puutosta ob /ob
hiirille ja leptiinin reseptorin mutatoitunut db /db
hiirissä. Ob /ob
ja db /db
hiiristä osoittivat korkeampaa kehon painoa kuin teki WT hiirillä; kuitenkaan mitään merkittävää eroa painon välillä havaittiin CD- ja HFD-syötetään hiiret 1 viikon ruokinnan jälkeen (Additional tiedosto 3: Kuva S1a). Ob /ob
ja db /db
hiirille syötetty CD 1 viikon näytteillä hyperinsulinemia, kun taas vain HFD-syötettiin ob /ob
hiiret osoittivat lisääntynyttä insuliinin tasolle. HFD-ruokitaan db /db
hiiret osoittivat insuliinitaso samanlaisia ​​kuin CD-fed db /db
hiirillä, koska niiden insuliiniresistenssi (Additional tiedosto 3: Kuva S1B). Db /db
hiirillä osoittivat myös hyperleptinemia ja hypergluconemia. Kuitenkin esteröimättömään rasvahappo (NEFA) pitoisuus ei vaihtelevat WT, ob /ob
, ja db /db
hiirillä ruokittu joko CD tai HFD (Additional tiedosto 3: Kuva S1B). Histopatologisia analyysi paljasti, että verrattuna WT hiiret, ob /ob
ja db /db
hiiriä, jotka olivat lihavia ja insuliinia tai leptin- kestävät osoitti muutamia morfologisia muutoksia, kuten hyperplasiaa mahan sydän- limakalvon 1 viikon kuluttua aloittamisesta HFD ruokinta (Fig. 7a). Limakalvon korkeus analyysi vastasi histologinen havaintojen (Fig. 7c). Lisäksi immunohistokemiallinen analyysi paljasti lisääntynyt rinnakkaispaikantumisen of Cdx2 ja leptiinin mahalaukun limakalvo WT hiirillä ruokittu HFD 1 viikko (Fig. 8a), kun taas db /db
hiiret eivät osoittaneet Cdx2 ilmentymistä leptiini-positiivisten solujen. Sen sijaan, ob /ob
hiiret osoittivat vähän Cdx2 eikä leptiini ilme. Samoin, co-localization fosforyloidun ObRb ja Cdx2 havaittiin HFR-fed WT-hiirissä, mutta ei HFR-syötettiin ob /ob
tai db /db
hiiriä, jotka osoittivat vain osa fosforylaation ObRb tai Cdx2, vastaavasti. CD-ruokitaan ob /ob ja db /db hiiret osoittivat jyrkkä kasvu kehon painoa, mutta vain vähän liikakasvua mahalaukun limakalvon verrattuna WT hiiriin 3 viikon (Fig. 7b ja 7c). Huolimatta siitä suurempi painon, ob /ob
ja db /db
hiirille syötettiin HFD 3 viikon näytteillä vähemmän liikakasvu kuin teki WT hiirillä ruokittu HFD 20 viikon ajan. Kun 20 viikkoa HFD ruokinta, WT hiiret esitti epäsäännöllinen ja sulatetun rakenne cardia (Fig. 7b). HFR ruokinta ei lisätä ilmentymistä Cdx2 ja Muc2 mahalaukun limakalvo ob /ob
ja db /db
hiirissä (Fig. 8b). Nämä tulokset viittaavat siihen, että leptiini signalointi mahalaukussa on tärkeä tekijä, joka johtaa metaplastiset patologian lihavuuteen liittyviä gastriitti. Kuva. 7 Tukahdutetaan muuttaminen mahalaukun morfologian HFD ruokittujen hiirten vailla leptiini signalointi. Edustavia H &E-osissa mahalaukun limakalvon WT, ob /ob
ja db /db
hiirillä ruokittu CD tai HFD 1 (a) ja 3 viikon ajan (b). Kukin arvo kuvien osoittaa ruumiinpainon hiiri, joka mahalaukun limakalvon saatiin ja värjättiin H &E-värjäys. c mittaaminen limakalvon korkeus mahalaukun silmänpohjan WT, ob /ob
ja db /db
hiiriä 1 ja 3 viikkoa ja WT hiirillä 20 viikon kuluttua ruokinnan. Arvot edustavat keskiarvoja ± SD 4 hiirillä. Tulokset analysoitiin Kruskal-Wallisin testiä. * P
< 0,05, ** p
< 0.01
Fig. 8 alassäätely suoliston epiteelin merkkiaineiden hiirillä vailla leptiini signalointi. Immunohistologiset värjäys vatsan osien CD ja HFR-fed-hiirten Abs vastaan ​​leptiinin, Cdx2, ja p-ObRb. b Gene ekspression Cdx2
ja Muc2
mahalaukun limakalvon hiirten syötetään CD tai HFR varten 1 viikko. Arvot edustavat keskiarvoja ± SD 4 hiirillä. Tulokset analysoitiin Kruskal-Wallisin testiä. * P
< 0.01
Keskustelu
Tämä tutkimus esittelee ensimmäisen todisteet tukevat teoriaa, että HFD aiheuttama parannettu leptiinin reseptorin signalointi mahalaukun limakalvon aiheuttaa atrofinen gastriitti hiirimallissa. Huomasimme, että HFD ruokinta laukaisee leptiini tuotanto ja aktivoituminen leptiinin-OBR signaloinnin mahalaukun limakalvon, edistää atrofinen gastriitti ja suoliston metaplasiaa. Koska korkeampi taajuus gastriitti lihavilla potilailla [31, 32], tuloksemme toteen rooli leptiinin reseptorin signalointi lihavuuden aiheuttamaa atrofinen gastriitti. H. pylori
infektiota pidetään suurin syy krooninen gastriitti ja GC [33, 34]; kuitenkin hyvin harvat helikobakteeri
infektoiduista potilaista kehittää GC [35]. Lisäksi taajuus gastriitti on merkittävästi suurempi sairaalloisen lihavilla potilailla, kun taas esiintyvyys helikobakteeri
infektio on samanlainen lihavilla ja ei-lihavilla yksilöt [2]. Siten liikalihavuus on tärkeä tekijä, esiintyvyys histologisen gastriitti ja muutos mahalaukun limakalvon solujen lisäksi H. pylori
-infektio.
Lisäksi rasvakudoksessa, istukka [36] ja rintarauhasiin [ ,,,0],37, 38], on myös tuottaa leptiini, joka tukee trophoblast solujen lisääntymisen säätelemiseksi sikiön kasvun ja kehityksen [39, 40], ja kehittämällä maitorauhasen, vastaavasti. Näissä kudoksissa, leptiinin tuotetaan sekä normaaleissa ja pahanlaatuisten solujen, ja sen yli-ilmentyminen on osoitettu neoplastisten solujen [36, 41]. Kohonnut ilmaus leptiinin ja ObRb liittyy nopeammin kasvaimen uusiutumisen ja kuolleisuutta ihmisen grade-III invasiivisen rintasyövän kasvaimia [42, 43]. Kaikki kirjoittajat luettu ja hyväksytty lopullinen käsikirjoitus.

• Useita primaarimaligniteetti mukana perusterveydenhuolto satunnaista kolorektaalisyöpä Japanissa: esiintyvyys mahasyövän kolorektaalisyöpään potilailla voi olla suurempi kuin aiemmin recognized
• Riskinarviointi mahasyövän liittyy asbestoosi: tapaus report