Leptin receptorsignaler krävs för fettrik kost-inducerad atrofisk gastrit i mice

leptinreceptorsignalering krävs för fettrik kost-inducerad atrofisk gastrit i möss Bild Sammanfattning
Bakgrund
Fetma ökar risken för maligniteter i olika vävnader inklusive magsäcken. Atrofisk gastrit med precancerösa skador är en fetma-associerad sjukdom; emellertid de mekanismer som ligger bakom utvecklingen av fetma-associerad atrofisk gastrit är okända. Leptin är ett hormon som härrör från magen samt fettvävnad och gastric leptin är involverad i utvecklingen av magcancer. Syftet med den aktuella studien är att undersöka medverkan av leptin-receptorsignalering i utvecklingen av atrofisk gastrit under diet-inducerad fetma.
Metoder
C57BL /6, ob /ob Köpa och db /db
möss matades med en diet med hög fetthalt (HFD) eller en kontrolldiet (CD) från en vecka till 5 månader. Patologiska förändringar i magslemhinnan och uttrycket av molekyler som är förknippade med atrofisk gastrit utvärderades i dessa möss.
Resultat
HFD utfodring inducerade gastrointestinala hyperplasi med ökad gastric leptin uttryck. Mucosal hyperplasi åtföljdes av en högre frekvens av Ki67-positiva celler som förökar sig och atrofi av gastriska körtlar i närvaro av inflammation, som ökade efter HFD utfodring. Aktivering av OBR signaleringsassocierade molekyler såsom OBR, STAT3, Akt, och ERK upptäcktes i magslemhinnan hos möss livnärde HFD för en vecka. De morfologiska förändringar i samband med gastrointestinala atrofi och uttrycket av Muc2 och Cdx2 liknar de i samband med human intestinal metaplasi. I motsats till vildtyp möss, leptin-deficient ob /ob
möss och leptinreceptor-muterade db /db
möss visade inte ökat Cdx2 expression som svar på HFD utfodring.
Slutsats
Tillsammans föreslår dessa resultat att aktivering av leptin signalväg i magen krävs för att utveckla fetma-associerad atrofisk gastrit.
Nyckelord
leptin atrofisk gastrit fettrik kost fetma bakgrund
magcancer (GC) typiskt uppstår på en bakgrund av atrofisk gastrit, intestinal metaplasi och dysplasi av magslemhinnan och är den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterade dödsfall i världen [1]. Fetma ökar risken för en högre förekomst av gastrit [2, 3], atrofisk gastrit [4-6], och gastric magmunnen adenokarcinom [7-9]. Infektion med Helicobacter pylori
, en bakterie som infekterar människor och koloniserar magen, är den dominerande orsaken till precancerösa lesioner i slemhinnan i magen [10]. Även H. pylori
infektionen inte är begränsad till sjuklig fetma patienter, ökar fetma förekomsten av kronisk gastrit och GC [2]. Vidare är fetma inte bara en riskfaktor för vissa tumörer men är också associerad med en ökad dödlighet [11]. Således, fetma potentiellt påverkar utvecklingen av gastrit i magsäcken tumörbildning. Därför är det viktigt att identifiera signalmolekyler som är förknippade med både fetma och precancerösa lesioner att hjälpa i förvaltningen av högriskindivider.
Leptin, en produkt av den feta (ob
) genen, i första hand produceras av adipocyter och verkar på dess receptor (OBR) i hypotalamus för att undertrycka födointag och öka energiförbrukningen [12]. OBR hör till klass I cytokinreceptorfamiljen, och dess struktur är i hög grad homolog med den hos gp130, den gemensamma signalomvandlande receptor för interleukin-6 (IL-6) -familjen av cytokiner [13]. Av de sex alternativa splitsvarianter av OBR, bara den långa isoformen, ObRb, omvandlar en signal kaskad som aktiverar nedströms Janus-kinas 2 och signalomvandlare och aktivator av transkription 3 (JAK2-STAT3), fosfoinositid 3-kinas (PI3K), och extracellulära signal-reglerat kinas 1/2 (ERK1 /2) [14]. Utöver sin roll i energi homeostas, utövar leptin pleiotropa effekter på angiogenes, hematopoies, och immunitet samt [14]. Leptin och OBR också uttrycks i olika vävnader, inklusive mag-tarmkanalen [15]. Dessutom kan magen spontant uttrycka leptin och OBR, vilket leder till förstärkning av leptinreceptorsignalering i magen under GC utveckling [16-18]. Vi har tidigare visat betydelsen av leptin-signalering i magen och dess roll i utvecklingen av intestinal-type gastric tumör med användning av en murin modell [19]. Dysfunktion i centrala sympatiska regleringen av leptin signalering främjar leptinresistens. Trots höga nivåer av cirkulerande plasma leptin, inte feta individer inte svara på sin aptit-undertrycka effekter, vilket indikerar deras leptinresistens [20]. Eftersom leptin är avgörande för utvecklingen av gastrointestinala maligniteter och ger en koppling mellan fetma och tumörbildning [17], är det nödvändigt med en bättre förståelse av dysreglering av gastric leptin signalering och dess roll i fetma-inducerad gastrisk patologi.
Metoder
Djur och dieter
C57BL /6J (vild-typ: WT), var ob /ob
och db /db
möss (CLEA Japan, Tokyo, Japan) studerat vid 7 veckors ålder. Djuren inhystes individuellt i plastburar vid 24 ° C ± 1 ° C med lampor på 0600-1800 timmar. Mössen försågs med antingen en kontrolldiet (CD, 10% av kalorier från fett, D12450J) eller en fettrik kost (HFD, 60% av kalorierna från fett, D12492) (Research Diets Inc., New Brunswick, NJ ) och vatten ad libitum
. Etikkommittén för djurförsök i det nationella institutet för Fysiologiska vetenskaper godkänt alla djurförsök.
Histopatologisk analys av magslemhinnan
paraffininbäddade gastric delar av 10% formalinfixerade vävnader erhölls från HFD- och CD -fed möss och färgades med hematoxylin och eosin (H & E), och bedömdes med avseende på förändringar i magslemhinnan. Bedömningen av slemhinnor förändringar i magen baserades på en summering av betygen för hyperplasi (0, icke-väsentlig ändring, en låg, två, måttlig, 3, hög), cellinfiltration (0, icke väsentlig förändring; 1, låg, två, måttlig, 3, hög), förlust av gastric körtelceller (0, icke-väsentlig ändring, 4, låg, 5, måttlig, 6, hög), Alcian blue-färgning (0, icke-väsentlig ändring, 4, fokus, 5, diffus, 6, mycket stark diffus), och dysplasi (0, icke väsentlig förändring, 7, låg). Varje kriterium var oberoende blind görs av två personer som använder kriterier som tidigare definierats [19].
Intragastriskt pH mätningar
Gastric pH mättes enligt en publicerad metod [21]. I korthet avlivades mössen efter anesthetization genom inhalation av koldioxid. Följande magen avlägsnande ades den gastriska lumen avlägsnades och tvättades med 0,5 ml saltlösning (150 mM, pH 7,0), och pH för den uppsamlade magsaft mättes med användning av en pH-meter (Mettler, Toledo, OH).
Immunhistokemisk analys
paraffininbäddade sektioner av 10% formalinfixerade vävnaderna färgades antingen med H & E eller med periodisk-syra Schiff (PAS) och Alcian blue. För antigenåtervinning, avparaffinerades och rehydrerade prover behandlades med 3% väteperoxid i metanol för att blockera endogen peroxidasaktivitet och sedan upphettades i en mikrovågsugn under användning av en Retrievagen Ett kit (BD Biosciences, San José, CA), följt av inkubation över natten med primär antikroppar (Abs) vid 4 ° C som anges i kompletterande fil 1: Tabell S1. Därefter överfördes glasen färgades med en biotinylerad anti-kanin IgG eller anti-get-IgG Ab och streptavidin-märkta peroxidas med användning av en Histofine SAB-PO-kit (Nichirei Biosciences Inc., Tokyo, Japan) och framkallades med användning av 3, 3'-diaminobensidin (DAB) -lösning (ImmPact TM DAB, Vector Laboratories, Burlingame, CA) enligt tillverkarens protokoll, följt av hematoxylin motfärgning. För immunofluorescensinfärgning ades objektglasen inkuberades med den primära Abs (Ytterligare fil 1: Tabell S1) och omsattes sedan med Alexa 488-konjugerad kanin eller mus IgG Ab eller Alexa 556-konjugerad get-IgG Ab, som är lämpligt. De färgade objektglasen monteras med Förläng Guld antifade reagens med 4 ', 6-diamidino-2-fenylindol (DAPI) (Life Technologies, Carlsbad, CA) för detektion med hjälp av ett fluorescensmikroskop (Olympus, Tokyo, Japan).
Western blot-analys
Gastric epitelceller isolerades och preparerades enligt en modifiering av en tidigare publicerad metod [22]. Dissekerade små segment av magen omrördes vid rumstemperatur under 10 min i en Hanks balanserade saltlösning (HBSS) (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA) medium innehållande 1 mM DTT. Efter avlägsnande av supernatanten, ades vävnaderna omrördes vid 37 ° C under 10 min i HBSS innehållande 10 mM EDTA. Efter avlägsnande av supernatanten ades vävnaden suspensionen passera genom en nylonnät för att avlägsna skräp och centrifugerades genom en 25/40% diskontinuerlig Percoll (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) gradient vid 600 x g-delar på 20 ° C i 20 min. Cellerna som samlats in från gränsytan mellan 25/40% var de epitelceller. Lysat framställdes från vävnader och celler och analyserades med western blotting, enligt en tidigare publicerad metod [23]. ABS används i västra blotting sammanfattas i kompletterande fil 1: Tabell S1
Laser-capture microdissection
Ovan beskrivna paraffininbäddade gastriska vävnader skars i 6-um tjocka sektioner och monteras på membranglas (. MembraneSlide 1,0 PEN, Carl Zeiss Microscopy, LLC, Thornwood, NY). Paraffin avlägsnades genom sköljning av sektioner med xylen, varefter sektionerna nedsänktes i en serie av 100% till 70% etanol bad och lufttorkades. Slemhinnor delar av mag epitel skars och samlas på AdhesiveCaps (PALM, micro Technologies, Bernried, Tyskland) genom en laser capture microdissection (LMD) systemet (PALM MB-III, micro Technologies).
Kvantitativ omvänd transkription-polymeraskedja reaktion (QRT-PCR) Review Totalt RNA från de LMD prover och från murin magslemhinnan extraherades med användning AllPrep FFPE DNA /RNA och RNeasy Mini kit (Qiagen, Valencia, CA), respektive, enligt tillverkarens protokoll. cDNA syntetiserades från ca 100 till 200 ng RNA från LMD sektioner eller 1-2 | j, g RNA från gastriska mukosala celler med användning av ReverTra Ace ® qPCR RT Kit (TOYOBO, Co., Ltd., Osaka, Japan) i enlighet med tillverkarens protokoll. QRT-PCR utfördes med användning av Power SYBR Green PCR Master Mix (Life Technologies, Carlsbad, CA) med specifika primeruppsättningar (400 nm vid den slutliga koncentrationen, Ytterligare fil 2: Tabell S2) enligt tillverkarnas protokoll. Relativa förändringar i genuttryck beräknades med användning av ΔΔCt metoden och 18S rRNA-genen användes för normalisering.
Kvantitativ analys av immunohistokemisk färgning
För mikroskopiska mätningar, var leptin-färgade magslemhinnan prover fotograferades med användning av ett mikroskop (Olympus ), och kvantitativ analys utfördes med hjälp av ImageJ programvara (http:... //RSB info NIH gov /ij /index html).. Mukosal höjd mättes mellan basen av de gastriska körtlar och halszonen.
Plasma assay
Serum uppsamlades från blod erhållet genom cardiocentesis enligt anesthetization och lagrades vid -80 ° C. Insulin (Mouse insulin ELISA-kit, Shibayagi, Gunma, Japan), leptin (Leptin ELISA, Millipore, St. Charles, MO), glukos (Glucose CII-testet, Wako, Osaka, Japan), och icke-förestrad fettsyra (NEFA ) (NEFA C-test Wako) nivåer i sera mättes enligt tillverkarnas protokoll.
Statistisk analys
Mann-Whitney U
test och Kruskal-Wallis test användes för att bestämma signifikanta skillnader. Ett p
-värde av mindre än 0,05 ansågs vara signifikant. Statistiska analyser utfördes med användning av Prism version 6 (GraphPad, San Diego, CA, USA).
Resultat
HFD-matade möss utvecklar atrofisk gastrit
att bestämma hur kost-inducerad fetma påverkar patogenesen av magslemhinnan var C57BL /6 möss som utfodrats antingen HFD (60% kalorier från fett) eller CD (10% kalorier från fett) och histologiska förändringar i magslemhinnan undersöktes på ett tidsberoende sätt. Jämfört med CD-livnärde möss, uppvisade HFD matade möss snabb viktökning med en hastighet av > 2 g per vecka under de första 12 veckorna. Därefter en måttlig ökning med 1 g per vecka observeras från 12 till 20 veckor (Fig. 1a). Den kardiell slemhinnan visade hyperplasi på en vecka, innan någon signifikant skillnad i viktökning mellan CD och HFD-matade grupper (1,5 ± 0,29 i CD vs
1,8 ± 0,4 i HFD, s Hotel >. 0,05) (Fig. 1a och 1b). Vid 3 veckor, var en reducerad parietal cellantal och morfologiska förändringar av foveola i magen observeras, följt av glandulär metaplasi och en fullständig förlust av zymogena och parietalceller vid 12 veckor efter initieringen av HFD matning (fig. 1b). Även om hyperplastisk förändring av mag foveolar epitel sågs vid en vecka i HFD-matade möss, få CD45 + infiltrerade celler var närvarande i HFD matade möss (Fig. 1b och 1d). Men efter 3 veckors utfodring, var en avsevärd mängd infiltrerade celler anses ha invaderat interglandular och basala utrymmena i enlighet med utvecklingen av hyperplasi (Fig. 1b och 1d). I antrum, var lätt mucosal hyperplasi observerats i HFD-matade möss vid 1 vecka efter diet initiering. Både den övre magmunnen och antrum visas en ersättning av normala körtelceller såsom parietal och G-celler med atypiska och oregelbundna celler efter 3 veckor av HFD utfodring (Fig. 1b). Dessutom milt dysplastiska epitel, med celler som visar förstorade kärnor, kärn pseudostratification och distinkta nukleolerna, blev uppenbar i de hyperplastiska lesioner av HFD-fed möss vid 12 veckor efter utfodring (Fig. 1c). En hög frekvens av Ki67-positiva celler som förökar sig observerades i hyperplastiska och dysplastiska magen lesioner i HFD-matade möss, medan dessa celler presenterade ett definierat prolifererande zon i CD matade möss (Fig. 1e). Dessa förändringar snabbt utvecklats av 8 veckors utfodring (Fig. 2c). Vid 20 veckors utfodring, veck den glansiga magslemhinnan var platt med en blek utseende och polyp liknande lesioner observerades i den övre magmunnen och fundic regioner av HFD-matade möss (pilar i fig. 2a). Vid denna punkt, den cellinfiltration var fullständig, och de normala magkörtlar ersattes av intestinal crypt-liknande strukturer på kardiell basal slemhinnan hos HFD-matade möss (Fig. 2b). Dessa resultat tyder på att HFD-matning förändrar gastric epithelial integritet även på den tidiga fasen av utfodring och tyder på att förekomsten av mucosal hyperplasi i magen initierades av inflammationsoberoende händelser. Fikon. 1 Patologiska förändringar i magslemhinnan på grund av HFD matning. en Ändring av vinster i kroppsvikten hos C57BL /6 J-möss matas CD (n
= 10) eller HFD (n
= 10) under 20 veckor. B representant H & E-delar av gastric magmunnen och antrum från möss som utfodrats CD- eller HFD för 1, 3, och 12 veckor. c förstorad bild av gastric antrum i möss som matats CD och HFD i fig. 1b på 12 veckor efter utfodring (förstoring, × 400). Cellkärnsystemet, kärn hypertrofi, dyspolarity och pseudostratification observerades. d CD45 färgning av magslemhinnan av en och tre veckor HFD-matade möss. e Ki67-färgning i den gastriska slemhinnan hos möss som utfodrats CD eller HFD i 3 veckor. 5-10 möss användes i varje analys, och representativa data visas
Fig. 2 Utveckling av gastrointestinala atrofi i kost-inducerad överviktiga möss. en The gastric lumen öppnades längs den yttre krökningen hos möss som utfodrats CD eller HFD 20 veckor. Pilarna indikerar polyp-liknande lesioner i magen hos HFD-matade möss. B representant H & E-delar av gastric magmunnen och antrum från möss som utfodrats CD eller HFD 20 veckor. c De histologiska poängen från magarna hos möss som matats CD eller HFD (< 3 veckor, 4-8 veckor, 8-20 veckors utfodring, 10 möss per grupp) graderades i enlighet med de diagnostiska kriterier som beskrivs i Metoder. Resultaten analyserades med Kruskal-Wallis test, följt av en Dunn multipla jämförelsetest. * P Hotel < 0,05, ** p Hotel < 0,01, NS; inte signifikant
uppreglering av tarm markörer i magslemhinnan
Vi undersökte vidare om magslemhinnan i HFD matade möss uppvisade funktioner i tarmslemhinnan. Vi observerade att frekvensen av Alcian blue-färgade bägarceller, vilka är intestinala slemceller, ökat eftersom de spridda över magslemhinnan i HFD matade möss (Fig. 3a). Muc2, en intestinal typ av mucin, var ektopiskt uttryck i magslemhinnan bara HFD-matade möss (Fig. 3a), vilket tyder på att gastric mucin omvandlades till tarm typ som har observerats i de flesta humana gastriska karcinom [24]. Resultaten av genuttryck analys överensstämde med immunohistologiska resultaten. MRNA expression av Tff3
(en peptid samuttryckt med Muc2) ökade, medan den för de gastric-typ muciner, MUC1
, Muc5ac
och MUC6
förblev Muc2
och oförändrat eller minskat i magen på HFD-matade möss (Fig. 3b). Cardia av HFD-matade möss visade också ektopisk uttryck av fosfolipas A2 (PLA2), en tarm panethceller markör (Fig. 3a). I kontrast, uttrycket av H + K + - ATPas, en markör för parietalceller som utsöndrar magsyra, minskade med en samtidig höjning av gastriskt pH i HFD matade möss (Fig. 3a och 3c) . Dessutom avregleringen av transkriptionsfaktor uttryck övergår i en metaplastisk fenotyp. Följaktligen mRNA expression av Cdx2
, en intestinal huvudtranskriptionsfaktor som är en markör för intestinal metaplasi, var högre hos HFD matade möss vid 1 vecka (fig. 3e). Vidare Cdx2
mRNA-uttryck ökade i magslemhinnan av HFD matade möss vid 12 veckor i motsats till vad som observerats i CD-livnärde möss, där det var konstant (Fig. 3d och 3e). I överensstämmelse med den ektopisk Cdx2
mRNA-expression, mRNA av Sox2
, en transkriptionsfaktor för magen organogenes [25], tenderade att nedregleras, vilket indikerar utvecklingen av intestinal metaplasi i magslemhinnan i HFD-fed möss ( Fig. 3e). Sammantaget visar dessa resultat antyder att HFD-matning accelererar tarm metaplasi. Fikon. 3 Förändring av tarm egenskaper i magslemhinnan av HFD-matade möss. Gastriska sektioner färgades för PAS-Alcian blue, Muc2, PLA2, och H + K + ATPas (a), och Cdx2 (d) i möss som utfodrats CD eller HFD under 20 veckor. Genuttrycket av muciner (b), och Cdx2 Mössor och Sox2
(e) i magslemhinnan hos möss som utfodrats CD eller HFD på 1 till 12 veckor efter utfodring. Vi utnyttjade 5-10 möss i varje analys, och representativa data visas. c Den gastriska pH i magsäcks lumen mättes enligt den beskrivning som lämnats i Metoder. Värden representerar medel ± SD av 5 möss. Resultaten analyserades med Kruskal-Wallis test. * P Hotel < 0,05
HFD matning aktiverar tidigt leptinreceptorsignalering under gastric intestinal metaplasi
grund av den tidiga morfologiska förändringar som observerats i magslemhinnan har vi granskat genuttrycket av magen specifika hormoner, peptider och enzymer en vecka efter HFD utfodring . Leptin mRNA-expression i synnerhet var signifikant högre i magen av HFD-matade möss; däremot ghrelin uttryck var lägre i HFD-matade möss (Fig. 4a). Uttrycket av andra gener som Atp4a
, Atp4b
, PGA
och PGC
, som kodar för H + K + - ATPas, pepsinogen A, och pepsinogen C , respektive, inte visa signifikanta skillnader mellan CD- och HFD-matade möss, även om uttrycket av Atp4a Mössor och Atp4b
tenderade att minska (Fig. 4a). Normalt leptin uttrycks i huvud och parietalcellerna [26, 27]; Men, HFD-fed möss uppvisade stark leptin uttryck i hyper gastric epitel (Fig. 4b och 4c). Även om serum leptin koncentration likartad mellan CD- och HFD-livnärde möss på en vecka efter utfodring (Fig 4d.), Leptin uttryck i hyper regionen av magen överensstämde med de strukturella förändringar som observerats på H & E färgade sektioner vid 1 vecka (fig. 1b). Leptinuttryck fortsatte att öka till 12 veckor efter HFD utfodring, varefter uttrycket approximativt återvunnits till den nivå som observerats i CD-fed möss vid 20 veckor (fig. 4b och 4c). Samtidigt med den höga leptin uttryck på en vecka, var fosforylering av ObRb, STAT3, Akt, och ERK, som är molekyler som är förknippade med leptinreceptorsignalering, upptäcktes i magslemhinnan av HFD matade WT möss (Fig. 5a). Dessa molekyler förblev aktiveras vid 4 veckor efter utfodring. I motsats, leptin fattiga ob /ob Mössor och OBR muterade db /db
möss visade inte fosforylerade ObRb, och endast uppvisade något aktiverad STAT3, Akt, och ERK. Till stöd för giltigheten av dessa konstateranden, gjorde isotyp-kontroll Ab inte reagerar specifikt och inget uttryck av p-ObRb upptäcktes i db /db
möss (Fig. 5b och 5c). Fikon. 4 Förbättring av gastric leptin uttryck i den tidiga perioden av HFD utfodring. en genuttrycket av mag-specifika molekyler på en vecka efter CD och HFD utfodring. b Gastric sektioner färgades för leptin i möss som utfodrats CD eller HFD för 1, 12 och 20 veckor. c Kvantifiering av leptin uttryck i (b). Data presenteras som den relativa uttryck vid varje tidpunkt för att expressionsnivån i antrum av CD-matade möss efter en vecka. d Serum leptin koncentration hos möss matade CD och HFD för en vecka. Värdena representerar medel ± SD av 5 möss. Resultaten analyserades med Mann-Whitney U
test. * P Hotel < 0,05, ** p Hotel < 0,01
Fig. 5 Uppreglering av leptin receptorsignalering i magslemhinnan av HFD matade WT möss. en Western blot-analys av fosforyleringen av ObRb, STAT3, Akt och ERK1 /2 i den gastriska slemhinnan hos WT, ob /ob
och db /db
möss som matats CD och HFD för 1 och 4 veckor. Totalt 3 möss användes i varje dietgrupp per en experiment. Varje experiment upprepades två gånger och representativa data visas. b Immunohistokemi och (c) western blot-analys av fosforylering av OBR i den gastriska slemhinnan hos db /db
möss och WT möss utfodras CD eller HFD i 3 veckor. Vi utnyttjade 3 möss i varje analys, och representativa data visas. Pilar indikerar fosforyleras OBR-positiva celler
Kronisk inflammation kan utlösa atrofisk gastrit. IL-6 och IL-11, som främst uttrycks i magen, modulera inflammatoriska svar under neoplastisk progression [28, 29]. I synnerhet IL-11 uttryck ökningar i atrofisk gastrit och i intestinal metaplasi av fundic slemhinnan [30]. För att identifiera potentiella initiatorer av intestinal metaplasi, undersökte vi uttrycket av leptin, IL-6, och IL-11 i magslemhinnan. Medan leptin uttrycktes på en vecka efter utfodring, gjorde IL6 Mössor och IL11
mRNA-nivåer inte öka i den gastriska magmunnen av HFD matade möss till 3 veckor efter diet initiering (Fig. 6a). Vid 12 veckor, åtföljs ett ökat antal CD45 IL-11 expression + infiltrerade celler (Fig. 6a och 6b). Dessa fynd tyder på att HFD-inducerad leptin uttryck och nedströms aktivering föregår induktion av inflammatoriska cytokiner under intestinal metaplasi. Fikon. 6 Fördröjd induktion av proinflammatoriska cytokiner i magslemhinnan efter HFD-matning. en Gene expression av leptin, IL6
och IL11
i magslemhinnan av CD- och HFD-fed möss efter 1, 3, och 12 veckor. Värdena representerar medel ± SD av 4 möss. Resultaten analyserades med Kruskal-Wallis test. * P Hotel < 0,05, p Hotel < 0,01. b Immunohistological färgning av magen delar av CD och HFD-fed möss med Abs mot IL-11 och CD45
Brist på leptin signalering dämpar gastric intestinal metaplasi
HFD utfodring aktivt leptin signalering, vilket leder till intestinal metaplasi i WT möss . Omvänt bör avsaknaden av leptin signalering därför undertrycka HFD-inducerad gastrisk patologi. För att undersöka rollen av leptin-signalering i utvecklingen av intestinal metaplasi vi granskat gastriska mukosala förändringar i leptin-deficient ob /ob
möss och leptinreceptor-muterade db /db
möss. Ob /ob Köpa och db /db
möss visade en högre kroppsvikt än vad WT möss; dock ingen signifikant skillnad i kroppsvikt observer mellan CD- och HFD-matade möss vid 1 vecka efter utfodring (Ytterligare fil 3: Figur S1A). Ob /ob Köpa och db /db
möss livnärde CD för en vecka uppvisade hyperinsulinemi, medan endast HFD-fed ob /ob
möss visade ökade insulinnivåer. HFD-fed db /db
möss visade insulinnivåer liknande de hos CD-fed db /db
möss, på grund av sin insulinresistens (Ytterligare fil 3: Figur S1B). Db /db
möss uppvisade också hyperleptinemia och hypergluconemia. Däremot hade den icke-förestrade fettsyror (NEFA) koncentrationen inte varierar mellan WT, ob /ob
och db /db
möss som utfodrats med antingen CD eller HFD (Ytterligare fil 3: Figur S1B). Histopatologisk analys avslöjade att i jämförelse med de WT möss, ob /ob
och db /db
möss som var feta och insulin eller leptin- resistent visade få morfologiska förändringar såsom hyperplasi av gastriska kardiell slemhinnan vid en vecka efter initiering av HFD utfodring (Fig. 7a). Mucosal höjd analys överensstämde med de histologiska resultaten (Fig. 7c). Dessutom avslöjade immunohistokemisk analys ökad colocalization av Cdx2 och leptin i magslemhinnan av WT möss livnärde HFD för en vecka (Fig. 8a), medan db /db
möss inte visade Cdx2 uttryck i leptin-positiva celler. Däremot ob /ob
möss visade liten Cdx2 och ingen leptin uttryck. På liknande sätt var samlokalisering av fosforylerat ObRb och Cdx2 detekteras i HFD-fed WT möss, men inte i HFD-fed ob /ob
eller db /db
möss, som visade endast en del fosforylering av ObRb eller Cdx2, respektive. CD-fed ob /ob och db /db-möss visade en drastisk ökning i kroppsvikt, men endast smärre hyperplasi i magslemhinnan jämfört med WT-möss vid 3 veckor (fig. 7B och 7C). Trots att högre vikter kropps, ob /ob Köpa och db /db
möss livnärde HFD i 3 veckor uppvisade mindre hyperplasi än gjorde WT möss livnärde HFD 20 veckor. Efter 20 veckors HFD utfodring, WT möss presenterade en oregelbunden och smält struktur i den övre magmunnen (Fig. 7b). HFD utfodring ökade inte uttrycket av Cdx2 och Muc2 i magslemhinnan av ob /ob
och db /db
möss (Fig. 8b). Dessa resultat antyder att leptin-signalering i magen är en viktig faktor som leder till metaplastiskt patologi i fetma relaterad gastrit. Fikon. 7 Undertryckta förändring av gastric morfologi i HFD-livnärde möss saknar leptin signalering. Representant H & E-sektioner av magslemhinnan från WT, ob /ob Mössor och db /db
möss livnärde CD eller HFD för en (a) och 3 veckor (b). Varje värde i bilderna visar kroppsvikten hos musen från vilken magslemhinnan erhölls och färgades med H & E-färgning. c Mätning av mucosal höjd i gastric fundus av WT, ob /ob Köpa och db /db
möss vid 1 och 3 veckor och WT möss vid 20 veckor efter utfodring. Värdena representerar medel ± SD av 4 möss. Resultaten analyserades med Kruskal-Wallis test. * P Hotel < 0,05, ** p Hotel < 0,01
Fig. 8 Nedreglering av intestinala epiteliala markörer i möss som saknar leptin-signalering. en Immunohistological färgning av magen delar av CD och HFD-fed möss med Abs mot leptin, Cdx2, och p-ObRb. b Genuttryck av Cdx2
och Muc2
i magslemhinnan hos möss som utfodrats CD eller HFD i 1 vecka. Värdena representerar medel ± SD av 4 möss. Resultaten analyserades med Kruskal-Wallis test. * P Hotel < 0.01
Diskussion
Denna studie presenterar första bevis som stöder teorin att HFD-inducerad förhöjd leptinreceptorsignalering i magslemhinnan orsakar atrofisk gastrit i en musmodell. Vi fann att HFD utfodring utlöser leptin produktionen och aktiveringen av leptin-OBR signalering i magslemhinnan, främja atrofisk gastrit och intestinal metaplasi. Med tanke på den högre frekvensen av gastrit hos överviktiga patienter [31, 32], våra resultat styrka roll leptinreceptorsignalering i fetma-inducerad atrofisk gastrit. H. pylori
infektion anses vara en viktig orsak till kronisk gastrit och GC [33, 34]; Men mycket få H. pylori
infekterade patienter utveckla GC [35]. Vidare är frekvensen av gastrit signifikant högre i morbidly obese patienter, medan förekomsten av H. pylori
infektion är liknande i feta och icke-feta individer [2]. Sålunda är fetma en viktig faktor som motsvarar förekomsten av histologisk gastrit och omvandlingen av gastriska mukosala celler i tillägg till H. pylori
infektion.
Förutom fettvävnad, placenta [36] och bröstkörtlar [ ,,,0],37, 38] också producera leptin, som stöder trofoblasten cellproliferation för att reglera fostrets tillväxt och utveckling [39, 40] och utvecklingen av bröstkörteln, respektive. I dessa vävnader, är leptin produceras i både normala och maligna celler, och dess överuttryck har visats i neoplastiska celler [36, 41]. Alla författare läst och godkänt den slutliga manuskriptet.

• Flera primära maligniteter som inbegriper primär sporadisk kolorektal cancer i Japan: förekomsten av magsäckscancer med colorectal cancerpatienter kan vara högre än vad som tidigare redovisats
• Riskbedömning av magcancer i samband med asbestos: en fallrapport