PLOS ONE: Näringsämnen Differentiellt Reglera Nucleobindin-2 /Nesfatin-1 in vitro i odlade Mage Ghrelinoma (MGN3-1) Celler och in vivo i möss av hankön

Abstrakt

Nesfatin-1 utsöndras, måltid känsliga anorexigena peptid som kodas i föregångaren nucleobindin-2 [NUCB2]. Cirkulerande nesfatin-1 ökar efter måltid, men kostkomponenter som modulerar NUCB2 /nesfatin-1 är fortfarande okända. Vi antar att kolhydrater, fett och protein reglerar differentiellt vävnadsspecifikt uttryck av nesfatin-1. NUCB2, prohormon konvertaser och nesfatin-1 detekterades i mus magen ghrelinoma [MGN3-1] celler. NUCB2 mRNA och protein detekterades även i muslever, och tunntarm och tjocktarm. MGN3-1 celler behandlades med glukos, fettsyror eller aminosyror. C57BL /6-möss kroniskt matas med hög fetthalt, hög kolhydrater och proteinrik kost i 17 veckor. Kvantitativ PCR och nesfatin-1-analyser användes för att bestämma nesfatin-1 vid mRNA och proteinnivåer. Glukos stimulerade NUCB2 mRNA-uttryck i MGN3-1 celler. L-Tryptofan ökade NUCB2 mRNA uttryck och ghrelin mRNA-expression, och nesfatin-1-utsöndring. Oljesyra hämmade NUCB2 mRNA-expression, medan ghrelin mRNA-expression och utsöndring förbättras. NUCB2 mRNA-expression var signifikant lägre i levern hos möss livnärde en proteinrik diet jämfört med möss som utfodrats andra dieter. Kroniskt intag av diet med hög fetthalt orsakade en signifikant minskning av NUCB2 mRNA i magen, medan hög proteinhalt och hög fettdiet orsakade liknande undertryckande av NUCB2 mRNA i tjocktarmen. Inga skillnader i serum nesfatin-1 halter påvisades i möss vid 7 a.m, vid början av den lätta fasen. Hög kolhydrat diet matas möss visade signifikant förhöjd nesfatin-1 nivåer 13:00 Serum nesfatin-1 var signifikant lägre i möss som utfodrats med hög fetthalt, protein eller kolhydrater jämfört med kontrollerna vid 7 p.m, strax före den mörka fasen. Möss som erhöll en bolus av hög fetthalt hade signifikant förhöjda nesfatin-1 /NUCB2 vid alla testade tidpunkter efter sondmatning, jämfört med kontrollmöss och möss som utfodrats andra dieter. Vårt resultat för första gången visar att nesfatin-1 moduleras av näringsämnen

Citation. Mohan H, Ramesh N, Mortazavi S, Le A, Iwakura H, Unniappan S (2014) Näringsämnen Differentiellt Reglera Nucleobindin-2 /Nesfatin-1 in vitro
i odlade mage Ghrelinoma (MGN3-1) Celler och in Vivo
i hanmöss. PLoS ONE 9 (12): e115102. doi: 10.1371 /journal.pone.0115102

Redaktör: Yvette Tache, University of California, Los Angeles, USA

emottagen: 1 maj 2014; Accepteras: 18 november 2014. Publicerad: 15 december 2014

Copyright: © 2014 Mohan et al. Detta är en öppen tillgång artikel distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i alla medier, förutsatt den ursprungliga författaren och källan kredit

datatillgänglighet. Det författarna bekräftar att all data som ligger till grund resultaten är helt utan begränsning. Alla relevanta uppgifter finns inom pappers- och dess stödjande information filer

Finansiering: Forskningen finansieras av ett öppet driftsbidrag från den kanadensiska Insitutes of Health Research (CIHR, http:. //www.cihr-irsc. gc.ca/e/193.html) och en anläggning Grant från Saskatchewan Health Research Foundation (http://shrf.ca/). SU är en CIHR ny utredare. Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet. Finansiärer har någon roll i forskningen eller manuskript beredning

Konkurrerande intressen:.. Författarna har deklarerat att inga konkurrerande intressen finns

Introduktion

Nesfatin-1 [NEFA /NUCB2 kodat mättnad och fett påverkande protein-1] är en potent anorexigena peptid inblandad i regleringen av energibalansen och glukoshomeostas [1], [30]. Det är en 82 aminosyrapeptid härledd från prekursorproteinet, nucleobindin-2 (NUCB2) [1]. NUCB2 består av 396 aminosyror, som består av två EF handen motiv och en DNA-bindande domän [1], [3]. Posttranslationell bearbetning av prohormon konvertaser (PC 1/3 och PC 2) orsakar NUCB2 att klyvas i tre peptider, nesfatin-1 (1-82 aminosyror), nesfatin-2 (85-163 aminosyror), och nesfatin- 3 (166-396 aminosyror). NUCB2 /nesfatin-1 aminosyrasekvensen är mycket konserverad över vertebrater [6], [7], [31]. NUCB2 /nesfatin-1 finns i olika hypotalamus kärnor som är involverade i energimetabolism, såsom den bågformade kärnan, paraventricular kärna, supraoptiska kärnan, lateral hypotalamus område och zona increta [8], [9]. Insulinproducerande betaceller co-express nesfatin-1 i pankreasöarna hos råttor och möss [2], [4], [11], vilket antyder att nesfatin-1 kan spela en viktig roll i insulinutsöndring och glukoshomeostas [4], [29]. Ghrelin och NUCB /nesfatin-1 samlokaliserades i magsäckens oxyntic slemhinnor körtlar hos gnagare [13] och människor [16]. NUCB2 mRNA-expression i renade gastric mucosal endokrina celler befanns vara högre än i hjärnan hos råttor [13]. Fullängds-NUCB2 protein observerades i de små och stora tarmen och levern hos hanråttor, och ICR-möss [5]. Den breda distributionen av NUCB2 /nesfatin-1 i centrala och perifera vävnader pekar på en roll för nesfatin-1 i att reglera ämnesomsättningen.

Daglig administrering av nesfatin-1 orsakade förlängd minskning av födointag och kroppsvikt [1] . Intracerebroventrikulär administrering av NUCB2 trycker födointag, kroppsvikt och subkutan, mesenteriska och epididymalt fettmassa hos vuxna råttor på ett dosberoende sätt. Dessutom NUCB2 knockdown i råttor genom infusion antisense-morfolino oligonukleotid (as-MON) orsakade en ökad aptit och kroppsvikt [1]. Intra-paraventricular kärna injektion av nesfatin-1 minskar kumulativa matkonsumtionen på 1 och 3 timmar [9]. Intraperitoneala injektioner av nesfatin-1 resulterade i en minskning av födointag i leptin resistenta db /db
möss och fettrik kost livnärde möss [8]. Nesfatin-1 består av 3 strukturella fragment och endast mitten av fragment (resterna 24-53, M30) av nesfatin-1 är involverad i att producera anorektiska svar [15], [28]. Tillsammans ger dessa resultat tydliga bevis som stöder mättnadseffekter nesfatin-1.

Nesfatin-1 är en måltid svarar glucoregulatory hormon [12], [13], och pankreasöar hos råttor släppa NUCB2 som svar på glukos [14]. I humanstudier, glukos behandlade patienter hade högre basala nesfatin-1-nivåer jämfört med kontrollpersoner [10]. I MIN6-celler tillsattes en 4-faldig ökning av nesfatin-1 nivåer observerades när cellerna inkuberades i hög glukos (16,7 mM) jämfört med låg glukoshalt (2,0 mM) [4]. Nesfatin-en förbättrad glukosstimulerad insulinutsöndring från odlade MIN6-celler som inkuberats i hög glukos än i låg glukos i ett dosberoende sätt [4]. I bukspottkörteln hos streptozotocin (STZ) -inmatade möss med typ 1-diabetes, det konstaterades att både NUCB2 och preproinsulin-mRNA-uttryck var betydligt lägre [4]. Däremot förstärktes nesfatin-en samlokalisering med insulin finns i ö betacellerna i fettrik kost-inducerad feta möss med diabetes typ 2. Nesfatin-1 har vävnadsspecifika effekter på glukosupptaget i råttadipocyter och muskel [30]. Sammantaget nesfatin-1 utövar viktiga roller i regleringen hela kroppen glukos och energi homeostas.

Medan nesfatin-1 framstår som en viktig måltid svarar peptid [1], [12], [13], [30] , vad som utlöser sin utsöndring fortfarande oklart. Vilken diet komponenter utlösa efter måltid utsöndring av nesfatin-1? Frågan kvarstår oadresserade. Tyngdpunkten i denna studie är att bestämma hur olika näringsämnen kan modulera NUCB2 /nesfatin-1 In vitro
i odlade magen ghrelinoma (MGN3-1) celler från möss och In vivo
i manliga möss. Våra resultat från våra In vitro
studier tyder på att MGN3-1 celler reagerar olika på näringsämnen i utsöndra NUCB2 /nesfatin-1 och ghrelin. Inte heller akut eller kroniskt intag av näringsämnen påverkar NUCB2 mRNA uttryck och NUCB2 /nesfatin-1 frisättning i en diet specifikt sätt.

Material och metoder

Etik Statement

All studier med djur följs den kanadensiska rådet Animal Care riktlinjer och godkändes av Animal forskningsetiska styrelsen för University of Saskatchewan (protokoll nummer 2012-0033).

In vitro
studier

Mus magen ghrelinoma (MGN3-1) celler [17] odlades i DMEM (Invitrogen, Ontario, Kanada; katalogw95-040) som kompletterades med 10% fetalt bovint serum (Invitrogen; Catalogue|84 ) och 1% penicillin (100 U /ml) och streptomycin (100

• PLOS ONE: Vilken typ av kapsel endoskop är lämplig för en styrbar självgående Capsule Endoscope? Experimentell studie med en Svin mage modell för klinisk tillämpning (med videoklipp)
• PLOS ONE: Mage Temperatur Records Reveal Nursing Beteende och Övergång till fast föda Konsumtionen i en Diande däggdjur, hamnen Seal Pup (Phoca vitulina)