Холодний вплив сприяє ожирінню та погіршує гомеостаз глюкози у мишей, які отримують дієту з високим вмістом жиру

Пінг Чжу

1 кафедра кардіології, Південно-західна лікарня, Третій військово-медичний університет (Армійський медичний університет), Чунцин 400038, Китай

Чжи-Хуей Чжан

Сю-Фен Хуан

2 Illawarra Health and Medical Research Institute and Medical School, University of Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Австралія

Ян-Чуан Ши

3 Неврологічний відділ, Інститут медичних досліджень Гарвана, Сідней, штат Нью-Йорк, 2010, Австралія

Ніта Хандекар

3 Неврологічний відділ, Інститут медичних досліджень Гарвана, Сідней, штат Нью-Йорк, 2010, Австралія

Хе-Цінь Ян

Ши-Ю Лян

Пісня Чжи-Юань

Шу Лінь

2 Illawarra Health and Medical Research Institute and Medical School, University of Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Австралія

Пов’язані дані

Набори даних, використані та/або проаналізовані під час поточного дослідження, доступні у відповідного автора на обґрунтований запит.

Анотація

Вступ

Ожиріння - це стан, що загрожує життю, і страждає> 600 мільйонів пацієнтів у всьому світі (1). Ожиріння стало глобальною проблемою охорони здоров'я і є основним фактором, що сприяє численним захворюванням (2). Протягом останніх чотирьох десятиліть поширеність ожиріння у світі демонструвала тенденцію до зростання. Якщо нинішні тенденції збережуться, очікується, що до 2025 року поширеність ожиріння у світі сягне 18% серед чоловіків та перевищить 21% серед жінок (1). Примітно, що частка пацієнтів із ожирінням на півночі північної півкулі більша, ніж на півдні, причому найбільша частка спостерігається в північно-східному регіоні (1,3,4). Хоча існує безліч причин, таких як дієта (5) для вищезазначених географічних варіацій, варто зазначити, що північні райони Північної півкулі [де рівень ожиріння та індекс маси тіла (ІМТ) найвищі] значно холодніші, ніж південні регіонах. Ці спостереження узгоджуються з правилом Бергмана, яке стверджує, що у політипових теплокровних видів розмір тіла збільшується із зменшенням середньої температури його середовища існування (6).

Незважаючи на вищезазначені повідомлення про вплив холоду у мишей та людей, що призводить до активації BAT та BeAT, також можна подумати, що вплив холоду може призвести до несприятливих результатів метаболізму. Примітно, що піддавати тіло холоду - це «стресовий стан», який активізує симпатичну нервову систему (16). Це не тільки активує НДТ (15), а й активізує механізми, пов'язані з годуванням (17). Наприклад, під час холодного стресу та під час голодування нейрони, пов’язані з гуті (AgRP), в дугоподібному ядрі гіпоталамуса активуються для сприяння поведінці харчування (17). Такий механізм може потенційно протидіяти ефекту збільшення витрат енергії, щоб спричинити втрату ваги, збільшивши споживання їжі.

Матеріали та методи

Заява про етику та загальний догляд за тваринами

Усі експериментальні протоколи на тваринах були схвалені Третім комітетом з догляду за тваринами Військово-медичного університету (Чунцин, Китай) і виконувались відповідно до Керівництва Національного інституту охорони здоров’я (NIH) з догляду та використання лабораторних тварин (публікація NIH № 8023). У дослідженні використовували загалом 56 мишей (C57BL/6) (28 мишей для досліджень in vivo щодо споживання енергії, маси тіла, маси жирової тканини, толерантності до глюкози та інсуліну та гібридизації in situ (рис. 1А). загалом 28 мишей використовували для дослідження центральної експресії c-fos, а 28 трансгенних мишей, що експресували зелений флуоресцентний білок (GFP), під контролем промотора NPY (миші Npy-hrGFP, запас 006417, отримані з Лабораторія Джексона, м. Бар-Харбор, штат Мексика, США та виведені далі в нашому закладі.) Використовувались для визначення того, чи активувались нейрони NPY у мишей NPY-GFP під впливом холоду та HFD. Усі миші були утримувані в умовах контрольованої температури (22 ° C ) та освітлення (12 год цикл світло-темно, починаючи з 7 ранку) з вільним доступом до води та стандартної чау (Gordon's Specialty Stock Feeds, Яндерра, Новий Південний Уельс, Австралія). Стандартна дієта чау забезпечувала 8% енергії від жиру, 21% з білка та 71% з вуглеводів, із загальним вмістом l вміст енергії 10,88 кДж/г.