Leptinreseptoren signalering er nødvendig for høy-fett diett-indusert atrofisk gastritt hos mus

Leptin reseptor signalisering er nødvendig for fettrik diett-indusert atrofisk gastritt hos mus
Abstract
Bakgrunn
Fedme øker risikoen for malignitet i ulike vev, inkludert magen. Atrofisk gastritt med forstadier til kreft er en fedme-assosiert sykdom; Men de mekanismer som ligger til grunn for utvikling av fedme-assosierte atrofisk gastritt er ukjent. Leptin er et hormon som stammer fra mage samt fettvev og mage leptin er involvert i utviklingen av magekreft. Målet med denne studien er å undersøke involvering av leptin reseptor signalisering i utvikling av atrofisk gastritt under diett-indusert fedme
. Metoder
Mann C57BL /6, ob /ob Hotell og db /db
mus ble matet en fettrik diett (HFD) eller en kontrolldiett (CD) fra en uke til 5 måneder. Patologiske forandringer av mageslimhinnen og uttrykket av molekyler assosiert med atrofisk gastritt ble evaluert i disse musene.
Resultater
HFD fôring gastrisk mucosal hyperplasi med økt gastrisk leptin uttrykk. Mucosal hyperplasi ble ledsaget av en høyere frekvens av Ki67-positive prolifererende celler og atrofi av mage kjertler i nærvær av betennelse, som økte etter HFD fôring. Aktivering av OBR signaliseringsassosierte molekyler som OBR, STAT3, Akt, og ERK ble detektert i mageslimhinnen hos mus tilført den HFD i 1 uke. De morfologiske endringer i forbindelse med mage mucosal atrofi og uttrykk for Muc2 og Cdx2 ligner de som er forbundet med menneskelig intestinal metaplasi. I motsetning til villtype-mus, leptin-manglende ob /ob-mus og
leptinreseptoren-muterte db /db mus
viste ikke øket Cdx2 ekspresjon som reaksjon på HFD foring.
Konklusjon
Sammen disse resultatene tyder på at aktivering av leptin signalveien i magen er nødvendig for å utvikle fedme-assosiert atrofisk gastritt.
nøkkelord
leptin atrofisk gastritt fettrik diett fedme Bakgrunn
Gastric karsinom (GC) vanligvis oppstår på bakgrunn av atrofisk gastritt, intestinal metaplasi, og dysplasi av mageslimhinnen, og er den nest største årsaken til kreft-relaterte dødsfall på verdensbasis [1]. Fedme forsterker risikoen for en høyere forekomst av gastritt [2, 3], atrofisk gastritt [4-6], og mage Cardia adenokarsinom [7-9]. Infeksjon med Helicobacter pylori
, en bakterie som smitter mennesker og koloniserer magen, er den dominerende årsaken til forstadier til kreft i slimhinnene i magen [10]. Selv H. pylori
infeksjonen ikke er begrenset til sykelig overvektige pasienter, øker fedme forekomsten av kronisk gastritt og GC [2]. Videre er fedme ikke bare en risikofaktor for visse tumorer, men er også forbundet med en økt dødelighet [11]. Således, fedme potensielt påvirker utviklingen av gastritt i gastrisk tumorigenesis. Derfor er det viktig å identifisere signalmolekyler knyttet til både fedme og forstadier til kreft til hjelp i forvaltningen av høyrisikopersoner.
Leptin, et produkt av overvektige (ob
) genet, er først og fremst produsert av adipocytter og virker på dets reseptor (OBR) i hypothalamus for å undertrykke matinntak og øke energiforbruket [12]. OBR hører til klasse I cytokinproduksjon reseptor-familien, og dens struktur er meget homolog med den i gp130, det felles signal-overførende reseptor for den interleukin-6 (IL-6) familie av cytokiner [13]. Av de seks alternative spleisevarianter av OBR, bare den lange isoform, ObRb, transduces et signal kaskade som aktiverer nedstrøms Janus kinase 2 og signal svinger og aktivator av transkripsjon 3 (JAK2-STAT3), phosphoinositide 3-kinase (PI3K), og ekstracellulære signal-regulerte kinasen 1/2 (ERK1 /2) [14]. I tillegg til sin rolle i energihomeostase, utøver leptin pleiotrope effekter på angiogenese, hematopoese, og immunitet så vel [14]. Leptin og OBR er også uttrykt i forskjellige vev inkludert mave-tarmkanalen [15]. I tillegg kan magen spontant å uttrykke leptin og OBR, som fører til styrking av leptinreseptoren signalisering i magen i løpet av GC utvikling [16-18]. Vi har tidligere vist betydningen av leptin signalisering i magen og dens rolle i utviklingen av intestinal-type gastrisk tumor ved bruk av en murin modell [19]. Dysfunksjon av sentral sympatisk regulering av leptin signal fremmer leptin motstand. Til tross for høye nivåer av sirkulerende plasma leptin, trenger overvektige personer ikke svare på sin appetitt-undertrykke effekter, noe som indikerer deres leptin motstand [20]. Fordi leptin er avgjørende for utvikling av gastrointestinale maligniteter og tilveiebringer en kobling mellom fedme og tumorigenisitet [17], er nødvendig for en bedre forståelse av feilregulering av mage leptin signalisering og dens rolle i fedme-indusert gastrisk patologi.
Methods
Dyr og dietter
Mann C57BL /6J (villtype: WT), ob /ob
, og db /db
mus (CLEA Japan, Tokyo, Japan) ble undersøkt ved 7 ukers alder. Dyrene ble huset individuelt i plastbur ved 24 ° C ± 1 ° C med lys på 0600-1800 timer. Musene ble levert med enten en kontroll-diett (CD, 10% av kaloriene fra fett, D12450J) eller en fettrik diett (HFD, 60% av kaloriene fra fett, D12492) (Research dietter Inc., New Brunswick, NJ ) og vann ad libitum
. Den etiske komiteen for dyreforsøk av National Institute for Fysiologiske fag godkjent alle dyreforsøk.
Histopatologisk analyse av mageslimhinnen
Parafin-embedded mage deler av 10% formalinfiksert vev ble hentet fra HFD- og CD -fed mus og ble farget med hematoxylin og eosin (H & E), og vurdert for endringer i mageslimhinnen. Vurderingen av slimhinne endringer i magen var basert på en summering av score for hyperplasia (0, ikke-vesentlig endring, en, lav, 2 = moderat 3, høy), celleinfiltrasjon (0, ikke-vesentlig endring, 1, lav, 2, moderat, 3, høy), tap av mage kjertelceller (0, ikke-vesentlig endring, 4, lav, 5, moderat, 6, høy), Alcian blå flekker (0, ikke-vesentlig endring, 4, focal, 5, diffus, 6, veldig sterk diffus), og dysplasi (0, ikke-vesentlig endring, 7, lav). Hvert kriterium var uavhengig blind-scoret etter to personer som bruker kriterier som tidligere ble definert [19] Intragastrisk pH-målinger
Gastric pH.
Ble målt i henhold til en publisert metode [21]. I korte trekk ble mus avlivet etter bedøvelsen av karbondioksyd inhalering. Etter fjerning av magen ble den gastriske lumen fjernet og vasket med 0,5 ml saltoppløsning (150 mM, pH 7,0), og pH-verdien av den oppsamlede mavesaft ble målt ved anvendelse av et pH-meter (Mettler Toledo, OH).
Immunhistokjemisk analyse
parafininnstøpte deler av 10% formalinfiksert vev ble farget enten med H & E eller med periodisk-syre Schiff (PAS) og Alcian blått. For antigen gjenfinning, ble deparaffinized og rehydratiserte prøver behandlet med 3% hydrogenperoksyd i metanol for å blokkere endogen peroksidase-aktivitet, og deretter ble oppvarmet i en mikrobølgeovn ved bruk av en Retrievagen A kit (BD Biosciences, San Jose, CA), etterfulgt av inkubering over natten med primær antistoffer (ABS) ved 4 ° C som er oppført i tilleggsfiler 1: Tabell S1. Deretter ble platene farget med et biotinylert anti-kanin-IgG eller anti-geit IgG Ab og streptavidin-peroksidase-merket ved hjelp av en Histofine SAB-PO kit (Nichirei Biosciences Inc., Tokyo, Japan) og utviklet ved anvendelse av 3, 3'-diaminobenzidin (DAB) løsning (ImmPact TM DAB, Vector Laboratories, Burlingame, CA) i henhold til produsentens protokoll, etterfulgt av hematoxylin kontra. For immunfluorescens farging, ble platene inkubert med det primære Abs (Tilleggs fil 1: Tabell S1) og deretter omsatt med Alexa 488-konjugert kanin eller muse-IgG Ab eller Alexa 556-konjugert geit IgG Ab, etter behov. De fargede objektglass ble montert ved hjelp forlenge Gold Antifade reagens med 4 ', 6-diamidino-to-phenylindole (DAPI) (Life Technologies, Carlsbad, California) for deteksjon ved hjelp av en fluorescens mikroskop (Olympus, Tokyo, Japan).
Western blot-analyse
Gastriske epitelceller ble isolert og fremstilt i henhold til en modifikasjon av en tidligere publisert metode [22]. Dissekert små segmenter av mage ble omrørt ved romtemperatur i 10 min i en Hanks balanserte saltløsning (HBSS) (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA) medium inneholdende 1 mM DTT. Etter fjerning av supernatanten, ble vevene omrørt ved 37 ° C i 10 minutter i HBSS inneholdende 10 mM EDTA. Etter fjerning av supernatanten, ble vevet suspensjonen ført gjennom en nylonduk for å fjerne rusk og sentrifugert gjennom en 25/40% diskontinuerlig Percoll (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) gradient ved 600 x g ved 20 °
C i 20 min. De oppsamlede fra grenseflaten mellom 25/40% cellene ble epitelceller. Lysater ble fremstilt fra vev og celler og analysert ved western blotting, i samsvar med en tidligere publisert metode [23]. De Abs brukes i western blotting er oppsummert i tilleggsfiler 1: Tabell S1
Laser-fangst mikrodisseksjon Bedrifter Den ovenfor beskrevne parafininnstøpte mage vev ble kuttet i 6-mikrometer tykke seksjoner og monteres på membran lysbilder (. MembraneSlide 1.0 PEN, Carl Zeiss Mikros, LLC, Thornwood, New York). Parafin ble fjernet ved skylling av seksjoner med xylen, hvoretter seksjonene ble nedsenket i en serie av 100% til 70% etanol bad og lufttørket. Slimhinne deler av mage epitel ble kuttet og samlet inn AdhesiveCaps (PALM, micro Technologies, Bernried, Tyskland) ved en laser-fangst mikrodisseksjon (LMD) system (PALM MB-III, micro Technologies).
Kvantitativ revers transkripsjon-polymerase chain reaksjon (QRT-PCR)
Total RNA fra LMD prøver og fra murine mageslimhinnen ble hentet ved hjelp AllPrep FFPE DNA /RNA og RNeasy Mini sett (Qiagen, Valencia, CA), henholdsvis i henhold til produsentens protokoller. cDNA ble syntetisert fra ca 100-200 ng RNA fra LMD seksjoner eller 1-2 mikrogram RNA fra mage slimhinneceller ved hjelp av ReverTra Ace ® qPCR RT Kit (Toyobo, Co., Ltd., Osaka, Japan) i henhold til produsentens protokoll. QRT-PCR ble utført ved hjelp av strøm SYBR Grønn PCR Master Mix (Life Technologies, Carlsbad, California) med spesifikke primer sett (400 Nm ved den endelige konsentrasjon, tilleggsfiler 2: Tabell S2) i henhold til produsentens protokoll. Relative endringer i genekspresjon ble beregnet ved anvendelse av ΔΔCt metode, og den 18S rRNA-genet ble brukt for normalisering.
Kvantitativ analyse av immunhistokjemisk farging
For mikroskopiske målinger ble leptin-farget gastrisk mucosa prøvene fotografert ved hjelp av et mikroskop (Olympus ), og kvantitativ analyse ble utført ved hjelp av ImageJ programvare (http:... //RSB info nih gov /ij /index html).. Mucosal høyde ble målt mellom bunnen av de gastriske kjertler og halssonen.
Plasma assay
Serum ble samlet opp fra blod erholdt ved cardiocentesis henhold anesthetization og lagret ved -80 ° C. Insulin (Mouse Insulin ELISA kit, Shibayagi, Gunma, Japan), leptin (Leptin ELISA, Millipore, St. Charles, MO), glukose (Glukose CII-test, Wako, Osaka, Japan), og ikke-forestret fettsyre (NEFA ) (NEFA C-test, Wako) nivåer i sera ble målt i henhold til forhandlerens protokoller.
Statistisk analyse
Mann-Whitney U test
og Kruskal-Wallis-test ble anvendt for å bestemme vesentlige forskjeller. En p
-verdi på mindre enn 0,05 ble betraktet som signifikant. Statistiske analyser ble utført ved hjelp av Prism programvare versjon 6 (GraphPad, San Diego, CA, USA).
Resultater
HFD-matet mus utvikler atrofisk gastritt
å finne ut hvor diett-indusert fedme påvirker patogenesen av mageslimhinnen , C57BL /6 mus ble foret enten HFD (60% kalorier fra fett) eller CD (10% kalorier fra fett) og histologiske endringer av mageslimhinnen ble undersøkt i en tidsavhengig måte. Sammenlignet med CD-matet mus, den HFD-matet mus viste rask vektøkning med en hastighet på > 2 g per uke i løpet av de første 12 ukene. Deretter ble en moderat økning på 1 g pr uke observert fra 12 til 20 uker (Fig. 1a). Den cardial slimhinnen viste hyperplasi i en uke, før noen signifikant forskjell i vektøkning mellom CD- og HFD-matet grupper (1,5 ± 0,29 i CD vs
1,8 ± 0,4 i HFD, p
>.; 0,05) (fig. 1a og 1b). Ved 3 uker, ble det observert en redusert parietal cellenummer og morfologiske endringer av foveola i magen, etterfulgt av kjertel metaplasi og et fullstendig tap av zymogenic og parietal-celler ved 12 uker etter initiering av HFD mater (fig. 1b). Selv om hyperplastisk endring av foveolar gastrisk epitel ble sett på en uke i HFD-matet mus, noen CD45 + infiltrert celler var tilstede i HFD-matet mus (Fig. 1b og 1d). Men etter 3 uker med foring, ble en vesentlig mengde av infiltrerte celler sees å ha trengt seg interglandular og basal mellomrom i overensstemmelse med utviklingen av hyperplasi (Fig. 1b og 1d). I antrum, ble lett slimhinne hyperplasi observert i HFD-matet mus på en uke etter diett start. vises både den cardia og antrum en utskiftning av normale kjertelceller som parietal og G-celler med atypiske og uregelmessige celler etter 3 uker med HFD foring (fig. 1b). Videre mildt dysplastisk epitel, med celler som viser forstørrede kjerner, kjerne pseudostratification og distinkte nucleoli, ble tydelig i de hyperplastic lesjoner av HFD-matet mus i 12 uker etter fôring (Fig. 1c). En høy frekvens av Ki67-positive prolifererende celler ble observert i den hyperplastiske og dysplastiske mage lesjoner av HFD-matet mus, mens disse cellene presentert en definert prolifererende sone i CD-matet mus (fig. 1E). Disse endringene raskt utviklet seg etter 8 uker med fôring (Fig. 2c). På 20 uker med fôring, kaster den blanke mageslimhinnen var flat med en blek utseende, og polypp-lignende lesjoner ble observert i Cardia og fundus regioner av HFD-matet mus (pilene i fig. 2a). På dette punktet, celle infiltrasjon var fullstendig, og de normale gastriske kjertler ble erstattet av tarm krypten-lignende strukturer ved cardial basal slimhinnene i HFD-matet mus (Fig. 2b). Disse resultatene indikerer at HFD foring forandrer gastrisk epitelial integritet selv på den tidlige fase av mating og indikerer at forekomsten av slimhinne hyperplasi i magen ble initiert av betennelse-uavhengige hendelser. Fig. 1 patologiske forandringer av mageslimhinnen på grunn HFD-fôring. en Endring av gevinster i kroppsvekt av C57BL /6 J mus matet CD (n
= 10) eller HFD (n
= 10) i løpet av 20 uker. b Representant H & E-deler av mage Cardia og antrum fra mus matet CD eller HFD for 1, 3 og 12 uker. c forstørret bilde av gastrisk antrum i mus foret CD og HFD i fig. 1b på 12 uker etter fôring (forstørrelse, × 400). Cellen nucleolus, kjernekraft hypertrofi, dyspolarity, og pseudostratification ble observert. d CD45 farging av mageslimhinnen på 1 og 3 ukers HFD-matet mus. e Ki67-flekker i mageslimhinnen mus som CD eller HFD i 3 uker. 5-10 mus ble anvendt i hver analyse, og representative data er vist
fig. 2 Utvikling av mage mucosal atrofi i diett-indusert overvektige mus. en i mage lumen ble åpnet langs den ytre kurvatur mus matet CD eller HFD i 20 uker. Pilene viser polypp-lignende lesjoner i magen av HFD-matet mus. b Representant H & E-deler av mage Cardia og antrum fra mus matet CD eller HFD i 20 uker. c De histologiske score fra magen på mus matet CD eller HFD (< 3 uker, 4-8 uker, 8-20 uker med fôring, 10 mus per gruppe) ble gradert i henhold til de diagnostiske kriteriene beskrevet i metoder. Resultatene ble analysert ved Kruskal-Wallis test, etterfulgt av en Dunn multiple sammenligningstest. * P
< 0,05, ** p
< 0,01, NS; ikke signifikant
oppregulering av tarm markører i mageslimhinnen
Vi undersøkte videre om mageslimhinnen i HFD-matet mus viste funksjonene i tarmslimhinnen. Vi har observert at frekvensen av Alcian blå-farget slimceller, som er tarmslimceller, øket etter hvert som de som er spredt over den gastriske slimhinne i HFD matet mus (fig. 3a). Muc2, en intestinal type mucin, ble ectopically uttrykt i gastrisk mucosa eneste av HFD-matet mus (fig. 3a), som indikerer at gastrisk mucin ble omdannet til tarmtypen som har blitt observert i de fleste humane gastriske karsinomer [24]. Resultatene av genekspresjon analyse var i overensstemmelse med de immunohistologiske funn. MRNA uttrykk for Muc2 Hotell og Tff3 product: (et peptid co-uttrykkes med Muc2) økte, mens det av mage-type slimstoffer, Muc1
, MUC5AC
, og Muc6
, forble uendret eller redusert i magen på HFD-matet mus (fig. 3b). Cardia av HFD-matet mus viste også ektopisk uttrykk av fosfolipase A2 (PLA2), en tarm Paneth cellemarkør (Fig. 3a). I motsetning til ekspresjonen av H + K + - ATPase, en markør for parietal-celler som skiller ut magesyre, redusert med en samtidig økning av gastrisk pH i den HFD-matet mus (Fig. 3a og 3c) . I tillegg dereguleringen av transkripsjonsfaktor uttrykk transposes inn i en metaplastiske fenotype. Følgelig er det mRNA-ekspresjon av Cdx2
, en tarm mester transkripsjonsfaktor som er en markør for intestinal metaplasi, var høyere i HFD matet mus etter en uke (fig. 3e). Videre ble Cdx2
mRNA uttrykk økt i mageslimhinnen fra HFD-matet mus i 12 uker i motsetning til det som er observert i CD-matet mus, der var det konstant (Fig. 3d og 3e). I samsvar med den ektopisk Cdx2
mRNA uttrykk, mRNA av Sox2
, en transkripsjonsfaktor for magen organogeneseperioden [25], tendens til å bli nedregulert, indikerer utviklingen av intestinal metaplasi i mageslimhinnen i HFD-matet mus ( fig. 3e). Samlet utgjør disse resultatene antyder at HFD-fôring akselererer intestinal metaplasi. Fig. 3 Endring av tarm egenskaper i mageslimhinnen fra HFD-matet mus. Gastriske seksjonene farget for PAS-Alcian blått, Muc2, PLA2, og H + K + ATPase (a), og Cdx2 (d) i mus foret CD eller HFD i 20 uker. Genuttrykk av slimstoffer (b), og Cdx2 Hotell og Sox2 product: (e) i mageslimhinnen hos mus matet CD eller HFD ved 1 til 12 uker etter fôring. Vi utnyttet 5-10 mus i hver analyse, og representative data vises. c gastrisk pH i den gastriske lumen ble målt i henhold til beskrivelsen gitt i fremgangsmåtene. Verdier representerer gjennomsnitt ± SD av 5 mus. Resultatene ble analysert ved Kruskal-Wallis test. * P
< 0,05
HFD fôring aktiverer tidlig leptin reseptor signalisering i mage tarm metaplasi
På grunn av de tidlige morfologiske endringer observert i mageslimhinnen, undersøkte vi genuttrykket av mage-spesifikke hormoner, peptider og enzymer en uke etter HFD fôring . Leptin mRNA uttrykk spesielt var signifikant høyere i magen av HFD-matet mus; i motsetning til dette ghrelin ekspresjon var lavere i HFD-matet mus (Fig. 4a). Uttrykket av andre gener som Atp4a
, Atp4b
, Pga
, og PGC
, som koder for H + K + - ATPase, pepsinogen A, og pepsinogen C henholdsvis viste ikke signifikante forskjeller mellom CD- og HFD-matet mus, selv om uttrykket av Atp4a Hotell og Atp4b
tendens til å avta (fig. 4a). Normalt er leptin uttrykt i ypperste og parietalceller [26, 27]; Men HFD-matet mus viste sterk leptin uttrykk i hyperplastisk gastrisk epitel (Fig. 4b og 4c). Selv om serum leptin-konsentrasjonen var lik mellom CD- og HFD-matet mus etter en uke etter foring (figur 4d.), Leptin uttrykk i den hyperplastiske område av magen var konsistent med de strukturelle endringer som observeres på H &Co. E fargede seksjoner på en uke (fig. 1b). Leptin Uttrykket fortsatte å øke til 12 uker etter HFD mate, hvoretter ekspresjon tilnærmet gjenvunnet til nivået observert i CD-matet mus 20 uker (fig. 4b og 4c). Samtidig med den høye leptin uttrykk ved en uke, fosforylering av ObRb, STAT3, Akt, og ERK, som er molekyler som er knyttet til leptinreseptoren signalering, ble detektert i mageslimhinnen av HFD matet WT mus (fig. 5a). Disse molekylene forble aktivert på 4 uker etter fôring. I kontrast, leptin-mangel ob /ob Hotell og OBR mutert db /db
mus viste ikke fosforylert ObRb, og bare utstilt litt aktivert STAT3, Akt og ERK. Til støtte for gyldigheten av disse funnene, gjorde isotype-kontroll Ab ikke reagerer spesielt og ikke uttrykk for p-ObRb ble påvist i db /db
mus (Fig. 5b og 5c). Fig. 4 Forbedring av mage leptin uttrykk i den første perioden av HFD fôring. en Gene uttrykk av mage-spesifikke molekyler i en uke etter CD og HFD fôring. b Gastric seksjonene farget for leptin i mus foret CD eller HFD for 1, 12 og 20 uker. c Kvantifisering av leptin ekspresjon i (b). Dataene er presentert som den relative uttrykk ved hvert tidspunkt punkt til ekspresjonsnivået i antrum av CD-matet mus etter en uke. d Serum leptin konsentrasjonen i mus matet CD og HFD for en uke. Verdiene representerer gjennomsnitt ± SD av 5 mus. Resultatene ble analysert ved hjelp av Mann-Whitney U test
. * P
< 0,05, ** p
< 0,01
Fig. 5 oppregulering av leptin reseptor signalisering i mageslimhinnen fra HFD-matet WT mus. en Western blot analyse av fosforylering av ObRb, STAT3, Akt og ERK1 /2 i mageslimhinnen fra WT, ob /ob Hotell og db /db
mus matet CD og HFD for 1 og 4 uker. I alt 3 mus ble anvendt i hver gruppe diett pr ett eksperiment. Hvert eksperiment ble gjentatt to ganger, og representative data er vist. b Immunhistokjemi og (c) Western blot analyse av fosforylering av OBR i gastrisk mucosa fra db /db-mus og
WT mus foret CD eller HFD i 3 uker. Vi utnyttet 3 mus i hver analyse, og representative data vises. Pilene viser fosforylert OBR-positive celler
Kronisk betennelse kan utløse atrofisk gastritt. IL-6 og IL-11, som er hovedsakelig uttrykt i magen, modulerer inflammatoriske responser i løpet av neoplastisk progresjon [28, 29]. Spesielt IL-11-ekspresjon økninger i atrofisk gastritt og i intestinal metaplasi av mucosa fundus [30]. For å identifisere potensielle initiativtakerne intestinal metaplasi, undersøkte vi uttrykket av leptin, IL-6 og IL-11 i mageslimhinnen. Mens leptin ble uttrykt på en uke etter fôring, gjorde IL6 Hotell og Il11
mRNA nivåer ikke øke i mage Cardia av HFD-matet mus inntil 3 uker etter diett start (Fig. 6a). Ved 12 uker, IL-11 ekspresjon i følge et øket antall CD45 + infiltrerte celler (Fig. 6a og 6b). Disse funnene tyder på at HFD-indusert leptin uttrykk og nedstrøms aktivering forut for induksjon av inflammatoriske cytokiner under intestinal metaplasi. Fig. 6 Forsinket induksjon av proinflammatoriske cytokiner i mageslimhinnen etter HFD-fôring. en Gene uttrykk for leptin, IL6
, og Il11
i mageslimhinnen av CD- og HFD-matet mus etter 1, 3 og 12 uker. Verdiene representerer gjennomsnitt ± SD av 4 mus. Resultatene ble analysert ved Kruskal-Wallis test. * P
< 0,05, p
< 0,01. b Immunohistologisk farging av mage deler av CD og HFD-matet mus med Abs mot IL-11 og CD45
Mangel på leptin signal undertrykker mage tarm metaplasi
HFD fôring aktivert leptin signalering, som fører til intestinal metaplasi i WT mus . Omvendt bør fravær av leptin signal derfor undertrykke HFD-indusert gastrisk patologi. For å undersøke rollen til leptin signalering i utviklingen av intestinal metaplasi, undersøkte vi gastrisk slimhinne endringer i leptin-manglende ob /ob-mus og
leptinreseptoren-muterte db /db mus
. Den ob /ob Hotell og db /db
mus viste en høyere kroppsvekt enn gjorde WT mus; ble imidlertid ikke observert noen signifikant forskjell i kroppsvekt mellom CD- og HFD-matet mus på en uke etter fôring (tilleggsfiler 3: Figur S1 A). Den ob /ob Hotell og db /db
mus matet CD for en uke utstilt hyperinsulinemi, mens bare HFD-matet ob /ob
mus viste økt insulinnivået. HFD-matet db /db
mus viste insulin nivåer som ligner på CD-matet db /db
mus, på grunn av deres insulinresistens (tilleggsfiler 3: Figur S1b). Den db /db
mus også utstilt hyperleptinemia og hypergluconemia. Men den (NEFA) konsentrasjonen ikke-forestret fettsyre ikke varierer mellom WT, ob /ob
, og db /db
mus matet med enten CD eller HFD (tilleggsfiler 3: Figur S1b). Histopatologiske analyser viste at sammenlignet med WT mus, ob /ob Hotell og db /db
mus som var overvektige og insulin eller leptin- motstandsdyktig viste noen morfologiske endringer som hyperplasi av cardial mageslimhinnen på en uke etter initiering av HFD fôring (fig. 7a). Mucosal høyde analyse var konsistent med de histologiske funn (Fig. 7c). Videre immunhistokjemisk analyse viste økt colocalization av Cdx2 og leptin i mageslimhinnen fra WT mus matet HFD for en uke (Fig. 8a), mens db /db
mus ikke viser Cdx2 uttrykk i leptin-positive celler. I kontrast, ob /ob
mus viste liten Cdx2 og ingen leptin uttrykk. Tilsvarende ble samlokalisering av fosforylert ObRb og Cdx2 oppdaget i HFD-matet WT mus, men ikke i HFD-matet ob /ob
eller db /db
mus, som viste bare noen fosforylering av ObRb eller Cdx2, henholdsvis. CD-matet ob /ob og db /db mus viste en drastisk økning i kroppsvekt, men bare en liten hyperplasi i gastrisk mucosa sammenlignet med WT mus på 3 uker (fig. 7b og 7c). Til tross for at høyere kroppsvekt, ob /ob Hotell og db /db
mus matet HFD i 3 uker utstilt mindre hyperplasi enn gjorde WT mus matet HFD i 20 uker. Etter 20 uker med HFD fôring, de WT mus presenterte en uregelmessig og smeltet struktur i Cardia (Fig. 7b). HFD foring ikke øke ekspresjonen av Cdx2 og Muc2 i gastrisk mucosa fra ob /ob
og db /db mus
(fig. 8b). Disse resultatene tyder på at leptin signalering i magen er en viktig faktor som fører til metaplastiske patologi i fedmerelatert gastritt. Fig. 7 Trykt endring av mage morfologi i HFD-matet mus blottet for leptin signalering. Representant H & E-deler av mageslimhinnen fra WT, ob /ob Hotell og db /db
mus matet CD eller HFD for en (a) og 3 uker (b). Hver verdi i bildene indikerer kroppsvekt av mus fra hvilken mageslimhinnen ble oppnådd og farget med H & E-flekken. c Måling av slimhinnene høyde i mage fundus av WT, ob /ob Hotell og db /db
mus 1 og 3 uker og WT mus 20 uker etter fôring. Verdiene representerer gjennomsnitt ± SD av 4 mus. Resultatene ble analysert ved Kruskal-Wallis test. * P
< 0,05, ** p
< 0,01
Fig. 8 nedregulering av intestinal epiteliale markører hos mus blottet for leptin signalering. en Immunohistologisk farging av mage deler av CD og HFD-matet mus med Abs mot leptin, Cdx2 og p-ObRb. b Gene uttrykk for Cdx2 Hotell og Muc2
i mageslimhinnen hos mus matet CD eller HFD for en uke. Verdiene representerer gjennomsnitt ± SD av 4 mus. Resultatene ble analysert ved Kruskal-Wallis test. * P
< 0.01
Diskusjon
Denne studien presenterer den første bevis som støtter teorien om at HFD-indusert forbedret leptin reseptor signalisering i mageslimhinnen forårsaker atrofisk gastritt i en musemodell. Vi fant at HFD mate utløser leptin produksjon og aktivering av leptin-OBR-signalisering i den gastriske slimhinne, fremme atrofisk gastritt og intestinal metaplasi. Gitt den høyere frekvens av gastritt hos overvektige pasienter [31, 32], våre resultater underbygger rolle leptinreseptoren signalisering i fedme-indusert atrofisk gastritt. H. pylori
infeksjon regnes som en viktig årsak til kronisk gastritt og GC [33, 34]; imidlertid svært få H. pylori
-infected pasienter utvikler GC [35]. Dessuten er frekvensen av gastritt signifikant høyere hos sykelig overvektige pasienter, mens forekomsten av H. pylori-infeksjon er lik
hos overvektige og ikke-overvektige individer [2]. Dermed er fedme en viktig faktor regnskap for utbredelsen av histologisk gastritt og transformasjon av mageslimhinneceller i tillegg til H. pylori
infeksjon.
I tillegg til fettvev, morkaken [36] og melkekjertler [ ,,,0],37, 38] også fremstille leptin, som støtter trophoblast celleproliferasjon å regulere føtal vekst og utvikling [39, 40] og utvikling av melkekjertlene, respektivt. I disse vevene blir leptin produseres i både normale og maligne celler, og dets overekspresjon er blitt demonstrert i neoplastiske celler [36, 41]. Forhøyet uttrykk for leptin og ObRb er forbundet med raskere tumorresidiv og dødelighet i menneskelige klasse-III-invasive brystsvulster [42, 43]. Alle forfattere lese og godkjent den endelige manuskriptet.

• Flere primære kreftsykdom som involverer primær sporadisk kolorektal kreft i Japan: forekomsten av magekreft med pasienter med kolorektal kreft kan være høyere enn tidligere recognized
• Risikovurdering av magekreft assosiert med asbestose: en sak report