Diabetologia. 2017; 60 (8): 1502-1511.
Жарыяланган онлайн 2017 Май 20. чтыкта: 10.1007/s00125-017-4305-4
PMCID: PMC5491592
1жалпылаган
Максаттар / гипотезаны
Диеталык майлардын Токтукта болсо адамдар жана кемирүүчүлөрдүн-жылы ашыкча себеп болот. адамдар жана кемирүүчүлөрдүн акыркы изилдөөлөр мээ сыйлык системаларынын бузулушуна жагынан спирт, никотиндин жана опузалап көз каранды бирдиктүү механизмин бөлүшөт майлары үчүн көз каранды экендигин көрсөтүп турат. Бул жогорку семиз диета (ЖТ) баса келет тинейджер D2 алуучуга ошондой але (D2R) striatum менен белги, гедонисттик ашыра тоюу, натыйжада мээнин сыйлык системасынын негизги жөнгө салуучу. Биз мурда күрөң күрүч атайын bioactive курамдык γ-oryzanol hypothalamic көзөмөл аркылуу бир ЖТ үчүн артыкчылык начарлагандыгынын билдирди. Андыктан γ-oryzanol чычкандардын мээ сыйлык системасынын иштешин байытып деп мүмкүнчүлүгүн изилдеген.
ыкмалары
Эркек C57BL / 6J чычкандар бир ЖТ оозеки γ-oryzanol менен мамиле тойгузган, D2R сигналдаштыруунун кызмат кылган молекулалардын striatal бааланат экен. D2R колдоочусу жана тамак- май үчүн артыкчылык кийинки өзгөртүүлөр ДНК methylation боюнча γ-oryzanol таасири изилденген. Мындан тышкары, 5-AzA-2'-deoxycytidine таасири, тамак-аш артыкчылык, D2R сигналдаштыруунун жана striatum менен DNMTs деӊгээлине боюнча ДНК methyltransferases бир күчтүү ингибиторун (DNMTs), иликтөөгө алынган. DNMTs иши жөнүндө γ-oryzanol боюнча Тоскоол болуучу таасирлери enzymatically экстракорпоралдык баа берилген.
натыйжалары
Чычкандарга тартып striatum-жылы бир ЖТ тойгузган, D2Rs өндүрүү D2R үндөгөндөй облусунун ДНК methylation жогорулашы аркылуу кыскарган. γ-oryzanol оозеки башкаруу аркылуу striatum менен D2Rs көлөмүн калыбына келтирүү, DNMTs билдирүүгө жана ишин кыскарган. 5-AzA-2'-deoxycytidine менен DNMTs боюнча дары-дармек менен аталат, ошондой эле азык-май үчүн артыкчылык менен толукталып. Мындай тыянактарга ылайык, ЭКУ сынамыгын менен Enzymatic γ-oryzanol DNMTs ишине бөгөт экенин көрсөттү.
Тыянактар / чечмелөө
Биз Хэмилтон-oryzanol чычкандардын striatum менен D2R үндөгөндөй областынын ЖТ айынан ДНК hypermethylation өзгөрүүдө: экенин көрсөттү. Биздин тажрыйба парадигманын бир көркөм кара сөз чыгармасына киреби нъгъъ модулятору болуп айырмаланган мүлк менен келечектүү antiobesity зат катары γ-oryzanol баса белгиленет.
Электрондук кошумча материал
Бул макалада онлайн версия (чтыкта: 10.1007 / s00125-017-4305-4) ыйгарым укуктуу колдонуучуларга жеткиликтүү тэуелсйз каралып, бирок Unedited кошумча материалдарды камтыйт.
тааныштыруу
семиздик адамдар үлүштөрүнүн, жок дегенде жарым-жартылай, спирт, никотиндин жана опузалап көз каранды жалпы механизмдерин ашыра тоюу, [1]. Ошондой эле өзгөчө тинейджер сезгич сигналдаштыруунун менен табиттин hypothalamic жана гормоналдык жөнгө салуу, мээнин сыйлык системасын, ошондой эле, бири-бири менен тыгыз көзкаранды кылуучу же гедонисттик тамактандыруу жүрүм-туруму менен байланыштуу [2]. Бир мурунку изилдөө боюнча striatal тинейджер D2 кабылдагычы (D2R) lentivirus-кыйыр кыска hairpin РНК тез көз карандылык сыяктуу сыйлык тартыштыгы жана мажбурлоо сыяктуу тамак-аш издеп жасалма тоскоолдук боюнча далил экенин көрсөткөн келемиштер [3]. Анткени кыскарган D2R тыгыздыгы, көкүрөк striatum семиздик менен адамдар жана кемирүүчүлөрдүн [менен арык башкаруу топтор менен салыштырганда, азык-түлүк, белек үчүн анча жакшы кабыл албаган болот3-5]. Бул түшүнүккө ылайык, ТаркоолаИА allele ANKK1 striatal D2R өндүрүү төмөндөйт ген заттын орун алган жери (коддоо DRD1 / ankyrin кайталап жана 2 камтыган Креатинкиназа доменди), адамдардын бир семиздик түспөлүм менен байланышкан [6], Скотсдейлдеги хирургиялык кийин салмак жоготуу таасири жогору striatal D2R тыгыздыгы [менен байланыштуу, ал эми7]. Бул маалыматтар абдан семирүү дарылоо үчүн бир көркөм кара сөз чыгармасына киреби дарылоо максат катары striatal D2R маанилүүлүгүн сунуштайбыз. Бирок, кээ бир мээ сыйлык системасында иш иштелип чыккан дары олуттуу психикалык көйгөйлөрү, клиника, алардын толугу менен чыгып, натыйжада, анын ичинде, бир топ терс натыйжаларды алып келген [8].
Нъгъъ өзгөртүүлөрдү иштеп чыгуу жана чектөө үчүн гана маанилүү эмес, ал эми ошондой эле тамак-аш жана жашоо, анын ичинде экологиялык өзгөрүүлөрдүн натыйжасында пайда болгон, анткени [9]. ДНК methylation ген сөз туруктуулугу үчүн башкы нъгъъ иш-чара болуп саналат [9]. келемиштер-жылы, бийик-май, тамак-аш менен эненин таасири (ЖТ) intergenerationally күчүгүн тарабынан ЖТ overconsumption алып, балдарын борбордук сыйлык системасында ДНК methylation өзгөртөт [10]. Атап айтканда, ДНК methyltransferases (DNMTs) тамактандыруу жүрүм-туруму да жөнгө салуу маанилүү ролду ойнойт жана кыймыл-аракеттин [10, 11], DNMTs семирүү-диабет синдромун дарылоо үчүн келечектүү терапиялык максаттуу болушу мүмкүн деген божомолдор бар. Маанилүүсү, caffeic кислотасы epigallocatechin, анын ичинде кээ бир табигый тамак-аш алынган заттар, DNMT Ингибиторы катары белгилүү болгон [12, 13].
Биз жакында bioactive, күрөң күрүч-белгилүү бир компонент γ-oryzanol, ferulic кислотасы Эстердин жана бир нече phytosterols аралашмасы, hypothalamic эндоплазма торчосу азайышына аркылуу азык-май үчүн артыкчылык ошондой але (ER) стресс [көрсөттү14]. чычкандар жана коёндорду-жылы оозеки γ-oryzanol башкарган тез ичегиден сорулуп, мээге негизинен таркатылды [15, 16]. бул жыйынтыктарын эске алуу менен, борбордук тынчсыздана системасынын иш табигый тамак-аш алынган буюмдар коопсуз семирүү менен начар тамактануунун жүрүм-турумун кайрадан башка болушу мүмкүн. Бул контекстте, биз γ-oryzanol чычкандардын бир ЖТ үчүн артыкчылык менен өчүүсү натыйжасында мээ сыйлык системасы ДНК methylation статусун өзгөртө турган гипотезаны сыналган.
ыкмалары
жаныбарлар
Charles River Laboratories Japanдан (Канагава, Япония) алынган жети жумалык эркек C57BL / 6J чычкандар 3 саат / 4 саат жарыктын астында 24 ° C температурасында конкреттүү патогенсиз шартта жайгаштырылды (бир капаска 12-12). караңгы цикл. Бир жума акклиматизациядан кийин 8 жумалык чычкандар салмакка ылайыкташтырылып, эки-үч топко бөлүнүп, ар бир эксперименттен өтүштү. Чычкандарга азык-түлүк жана суу эркин пайдаланууга уруксат берилди. Бардык жаныбарларга жасалган эксперименттер Рюкюстун Университетинин Жаныбарларга Эксперимент Этикасы боюнча Комитет тарабынан бекитилген (No 5352, 5718 жана 5943).
γ-oryzanol жана 5-AzA-2'-deoxycytidine башкаруу
ЖТ үчүн артыкчылык баа берүү үчүн, γ-oryzanol (WAKO Pure химия өнөр, Осака, Жапония) мурда айтылгандай, тамак-аш тандоо сыноо учурунда жасалма та- менен 8-жума жаштагы чычкандар менен башкарылып, болгон [14, 17]. башка эксперименттерде үчүн, бир ЖТ (D12079B; изилдөө Ленар, Карло, NJ, АКШ) 0.4% γ-oryzanol Таблеткалар катары өндүрүлдү камтыган. тамак-аш компоненттеринин электрондук кошумча материал (ESM) столдун көрсөтүлгөн 1. 12 жума тамактангандан кийин стриатумдан жана гипоталамустан ткандар чогултулган. Чычкандардын орточо тамактануусуна ылайык эсептелген γ-оризанолдун суткалык ичүү денесинин салмагы болжол менен 320 мкг / г түздү. Γ-оризанолдун дозалары мурда айтылгандай аныкталган [14]. 5-аза-2′-дезоксицитидин (5-аза-дС; Сигма-Олдрич, Сент-Луис, АКШ, АКШ) 0.25 жума бою жумасына үч жолу intraperitoneally сайылды (дене салмагы 12 мкг / г) [18].
азык-майга карата артыкчылык берүүнү баалоо
Диеталык май үчүн артыкчылыктарын баалоо үчүн, тамак-аш тесттер чау жана ЖТ ортосунда тандоого мүмкүндүк берген (D12450B жана D12451; изилдөө Ленар) мурда айтылгандай [14]. тамак-аш компоненттеринин ESM столдун көрсөтүлгөн 1. Кыскача айтканда, чычкандарга chow жана HFDге акысыз кирүүгө уруксат берилди. Chow жана HFD ичүү жума сайын өлчөнүп, диетикалык майга болгон артыкчылыктын өзгөрүшү үчүн талданган. HFD артыкчылыгы формула боюнча эсептелген: HFD артыкчылыгы = [(HFD алуу / жалпы тамак-аш азыктары) × 100].
ДНК methylation үчүн Bisulphite тизмек
DNeasy Blood & Tissue Kit (QIAGEN, Токио, Япония) аркылуу ДНК тазаланды. ДНК эритмеси жаңы даярдалган 3 моль / л NaOH менен аралаштырылып, 37 ° C температурада 15 мүнөт инкубацияланып, 5.3 моль / л мочевина, 1.7 моль / л натрий бисульфитине жана 4.9 ммоль / л гидрохинонго кошулган. Эритмени денатурациянын 15 циклине 95 ° C температурада 30 сек жана 50 ° C температурасында 15 мүнөт [19]. bisulphite мамиле ДНК MinElute ПКО тазалоонун комплектиси (QIAGEN) жана KAPA Шопинг HotStart Uracil + ReadyMix ПКО комплектиси (KAPA Биосистемалардын, Woburn, MA, США) колдонуу менен ПКОдо күч колдонуу менен тазаланып жана D2R үндөгөндөй облусунун КР айланасында грунттарды . Primer удаалаштыктары төмөнкүдөй болду: алдыга Primer, 5'-GTAAGAATTGGTTGGTTGGAGTTAAAA-3 '; арткы Primer, 5'-ACCCTACCCTCTAAAACCACAACTAC-3 ". Кийинки, адаптер тизмектеринин кошо жана Agencourt AMPure XP менен тазаланган (Beckman мун, Кайли, CA, АКШ). Үлгүлөр анда GS Жуниоро (Roche диагностиканын, Токио, Жапония) көздөй биргелешкен жана жүктөлдү чыгаруучулардын протоколго ылайык тартибин үчүн. methylation деңгээл бардык cytosines калдыктарынын methylated cytosines пайыз катары билдирди.
DNMT иш сыноочу
DNMT Enzymatic иш пробирдик чыгаруучулардын протоколдорго ылайык EpiQuik ДНК Methyltransferase аракет / Inhibition тамганы комплектиси (Epigentek Group Бруклиндеги, NY, USA) жана EPIgeneous Methyltransferase тамганы герб саймасы (Cisbio Япония, Чиба, Жапония) колдонуу менен аткарылган.
ДНК methylation ар бир имараттын Тоскоол болуучу ишин баалоо үчүн, пайда S-adenosyl-l-homocysteine (SAH) ар бир кошулманын катышуусунда өлчөнгөн (скрининг анализдери үчүн 20 мкмоль / л), S-аденозил метионин (SAM; 10 мкмоль / л) жана DNMT субстрат (4 нг / мкл) 37 ° C температурада 90 мүнөт. Michaelis-Menten кинетикасын баалоо үчүн DNMT1 (20 мкмоль / л) γ-оризанол, SAM (5 мкмоль / л) жана поли dI-dC концентрациясы менен 37 ° C температурада 90 мүнөт инкубацияланган. DNMT3a (100 мкмоль / л) жана DNMT3b (100 мкмоль / л) γ-оризанол, SAM (5 мкмоль / л) менен инкубацияланган жана поли dG · dC концентрациясы 37 ° C температурада 120 мүнөт. Анализдер төрт эсе аткарылды. Алынган белок (0.75 мг / мл) SAM (5 мкмоль / л), поли dI-dC (5 мкг / мл) жана поли dG · dC (5 мкг / мл) менен 40 ° C температурада 120 мүн., Жана SAH пайда болушу өлчөнгөн.
Эстроген байланышкан кабылдагыч-γ иш пробирдик
Γ-оризанолдун эстрогенге байланышкан рецептор-on (ERRγ) боюнча антагонисттик активдүүлүгү адамдын эстрогенге байланыштуу рецептордук гамма репортердук анализ тутумун (INDIGO Bioscience, State College, PA, USA) өндүрүүчүнүн протоколуна ылайык бааланган. Кыскача айтканда, активдүү ERRγ түзүүчү адам эместердин репортер клеткалары ар бир кошулманын көрсөтүлгөн концентрациясына 24 саат бою үч нускада дуушар болушкан.
Батыш өчүрөм
Бул буга чейин айтылгандай аткарылган [20] D2R (1: 500, коён), допамин ташуучу (DAT; 1: 500, коён), тирозин гидроксилазасы (TH; 1: 1000, коён) (AB5084P, AB1591P жана AB152, Merck Millipore, Billerica, MA, АКШ), транскрипция 3α (STAT3α; 1: 1000, коён), DNMT1 (1: 1000, коён), DNMT3a (1: 1000, коён) (8768, 5032 жана 3598); Токио, Япония), DNMT3b (1 мкг / мл, коён), ERRγ (1: 1000, коён) жана β-актин (1: 10,000, чычкан) (ab16049, ab128930 жана ab6276; Абкам, Кембридж, MA, АКШ).
Сандык реалдуу убакыт ПКО
Ген сөздөр буга чейин айтылгандай изилденген [14]. РНК раммаларды нерседей жок Rn18s (18S РНК). ПКО анализдер ESM столдун жалпыланган сандык реалдуу убакытта алып туруу үчүн пайдаланылган Primer топтому 2.
статистикалык анализ
Маалыматтар орточо ± SEM катары чагылдырылат. Колдонулган жерлерде бир тараптуу ANOVA жана кайталап өлчөө ANOVA, андан кийин бир нече салыштыруу тесттери (Bonferroni-Dunn методу) колдонулган. Студенттик t Сыноо эки топтун ортосундагы айырманы иликтөө үчүн колдонулган. Айырмачылыктар боюнча олуттуу маселелер каралды p <0.05.
натыйжалары
5-AzA-DC тарабынан DNMTs боюнча дары-дармек менен толук к¼рс¼тм¼ чычкандар менен азык-майга карата артыкчылык начарлагандыгынын
чычкандар striatum жылы D2R үндөгөндөй аймактагы ЖТ, ДНК methylation тойгузган-жылы олуттуу чычкан чау-мүнөз (сүрөт тойгузган салыштырганда начарланткан. (Fig.1a) .1а). Башка жагынан алып караганда, бир чау диета астында колдоочусу striatum D2R менен караганда, сыягы, жогору болгон аймакта hypothalamic ДНК methylation (p <0.01) (Сүр. (Fig.1a, 1а, е) жана ЖТ (сүрөт менен өзгөргөн эмес. (Fig.1f) .1е). -Жылы чычкандардын ЖТ, striatum жылы D2R үндөгөндөй аймакта бөлүшкүбүз ДНК methylation 5-AzA-DC менен дарылоо менен нерседей эле, бир күчтүү DNMT ингибиторун (сүрөт тойгузган. (Fig.1a) .1а). Ал эми, гипоталамус D2R үндөгөндөй аймактагы ДНК methylation кыйла 5-AzA-DC (сүрөт менен дарылоо менен өзгөргөн эмес. (Fig.1f) .1е). 20 жумалык HFD менен азыктанган 12 жумалык эркек чычкандардын стриатумунда mRNA жана D2R протеин деңгээли төмөндөгөн (сүрөт. (Fig.1b, 1б, к, л). Ал эми, тинейджер D1 кабылдагыч өлчөмү (D1Rs тарабынан коддолгон Drd1adenylyl cyclase жана лагерь-кыйыр клеткадагы сигналдаштыруунун боюнча D2Rs үчүн карама-каршы жол менен иш-аракет кылган), (сүрөт өзгөргөн болчу. (Fig.1c) .1с). Андан сырткары, мисалы, Th жана DAT РНК жана / же протеин даражасында (сүрөт катары D2R сигналдаштыруунун байланышкан башка молекулалардын баскычтарында, эч кандай өзгөрүү болгон жок. (Fig.1d, 1г, д, е к, м). Башка жагынан алып караганда, эч кандай ачык өзгөрүүлөр D2R (сүрөт, анын ичинде, гипоталамус байкалган. (Fig.1g-м) .1ж-м). Белгилей кетчү жагдай, гипоталамус D2R жана Th жана белок денгээлдери striatum (сүрөт караганда алда канча тёмён болгон. (Fig.1l, 1л, м), Балким, гипоталамус салыштырмалуу мээнин сыйлык системасында тинейджер кабылдагыч сигналдаштыруунун салыштырмалуу маанилүүлүгүн чагылдырат.
ДНК methylation D2R үндөгөндөй аймактагы азык-майга карата артыкчылык өзгөртө жокпу текшерип, 5-AzA-DC-мамиле жасалган чычкандарды тамактандыруу жүрүм талданды. Күтүлгөндөй эле, 5-AzA-DC кыйла ЖТ семиз чычкандардын striatum менен D2R үчүн РНК жана белок көлөмүн көбөйдү (сүрөт. (Fig.1b, 1б, к, л). деӊгээлине Башка жагынан алып караганда, эч кандай натыйжа болгон жок жөнүндө Drd1, Th жана Slc6a3 (Коддоо DAT) striatum, же деӊгээлине жөнүндө Drd2, Drd1, Th жана Slc6a3 гипоталамус (сүрөт менен. (Fig.1c-е, 1с-е, ж-м). унаа-мамиле чычкандар ЖТ артык болсо, ЖТ кыйла 5-AzA-DC-мамиле чычкандардын (унаа мамиле чычкандардын баалуулуктарды 88%) кыскарган эле артыкчылык (сүрөт. (Fig.1n) .1н). Демек, 5-AzA-DC менен дарылоо дене салмагы пайда (илл кыскарган. (Fig.11о).
γ-oryzanol ЖТ бордолгон чычкандардын striatum менен DNMTs көлөмүн төмөндөйт
Биз мурда билдиргендей [14], Бир ЖТ үчүн артыкчылык начарлагандыгынын жасалма та- менен изилдөөчүлөрү чычкандын эркектери үчүн γ-oryzanol оозеки башкаруу олуттуу (унаа мамиле чычкандардын баалуулуктарды 93%) (илл. (Fig.2a), 2а), дене салмагын пайда (сүрөт менен ачык өчүүсү алып келет. (Fig.2b) .2б). Ошондуктан биз striatum менен D2Rs боюнча нъгъъ тездиги боюнча γ-oryzanol мүмкүн болгон таасирин изилдеген.
Сүт эмүүчүлөрдүн ичинде, үч негизги DNMTs-DNMT1 бар, 3a жана 3b. DNMT1 милдеттери доочуда ДНК methylation [жардам берүүдө DNMT3a жана 3b бир ролду ойнойт, ал эми ДНК methylation сактоого21]. бододо, DNMTs боюнча γ-oryzanol мүмкүн болгон таасирин изилдөө үчүн, ЖТ бордолгон чычкандардын мээбиздеги DNMTs көлөмүн бааланат. ЖТ тары striatum же гипоталамус биринде DNMTs менен РНК жана белок санына эч таасирин тийгизген да, striatum γ-oryzanol менен кошундуларды кыйла менен DNMTs көлөмүн тёмёндёгён, бирок гипоталамус (сүрөт эмес. (Fig.2c-е, 2с-е, г-и, к-н). Бул маалыматтар γ-oryzanol бир striatum-белгилүү бир тартипте DNMTs көлөмүн жөнгө салуу үчүн мүмкүнчүлүгүн жогорулатуу. Ошо сыяктуу эле, 5-AzA-DC кыйла артыкчылыктуу striatum (ESM сүрөт DNMT3a жана 3b менен РНК өлчөмдө азайган. 1а-г).
DNMT1 менен РНК деңгээл жакшы жөнгө салынган деп көрсөтүү мурунку изилдөөнүн негизинде, жок дегенде жарым-жартылай, өзөктүк алуучу тарабынан ERRγ [22], Биз ERRγ иши жөнүндө γ-oryzanol мүмкүн болуучу таасири каралат. эмес адамдын сүт эмүүчүлөрдүн клеткаларда constitutively активдүү ERRγ айтып, 4-Гидрокси tamoxifen, ERRγ бир күчтүү тескери agonist, кыйла ERRγ ишин кыскарган. Белгилей кетчү жагдай, γ-oryzanol жарым-жартылай ERRγ ишин (тубаса наркы болжол менен 40% кыскартуу) (илл кыскарган. (Fig.3a) .3а). Маанилүүсү, ERRγ жогорку striatum айтылган, бирок гипоталамус (сүрөт эмес. (Fig.3b-г) .3б-ж). striatum жагдай тескерисинче, γ-oryzanol гипоталамус (сүрөт олуттуу гана DNMT1 менен белок көлөмүн көбөйткөн. (Fig.2k, 2K, L). Бул жыйынтыктар менен түшүндүрүлүшү мүмкүн, жок дегенде жарым-жартылай, биздин табылгага STAT3α менен DNMT1 деңгээл [бир оң жөндөгүч23], Мол гипоталамус билдирди striatum (сүрөт бирок ал азырынча жок. (Fig.33E-ж).
мындан ары бододо DNMTs иши жөнүндө γ-oryzanol таасирин баалоо үчүн, SAH пайда болушу, ДНК methylation жеткирди ошондой эле DNMTs бир күчтүү ингибиторун, γ-oryzanol мамиле чычкандар ЖТ тойгузган боюнча бааланат. striatum же ЖТ семиз жана чау-семиз чычкандар менен гипоталамус (сүрөт же эч кандай SAH олуттуу өзгөрүүлөр пайда болду. (Fig.2f, 2е, к). Сездим, γ-oryzanol олуттуу striatum (сүрөт менен SAH пайда кыскарган. (Fig.2f) 2е) ал эми гипоталамус (сүрөт эмес. (Fig.2j), 2к), бул γ-oryzanol деген ЖТ бордолгон чычкандардын бир striatum-белгилүү бир тартипте DNMTs ишмердүүлүгүнө бөгөт коюу мүмкүн.
экстракорпоралдык DNMTs үчүн Enzymatic γ-oryzanol боюнча Тоскоол болуучу касиеттери боюнча анализ
Биз кийинки экстракорпоралдык DNMTs иши жөнүндө γ-oryzanol таасирин баа берди. γ-oryzanol, ferulic кислотасы, 5-AzA-DC, haloperidol (өкүлү D2R антогонисттик), quinpirole (өкүлү D2R agonist) жана SAH DNMTs каршы Тоскоол болуучу катылып баа берилген. жакшы көзөмөл болуп, SAH күчтүү дозасын-каранды абалда (сүрөт менен DNMTs ишин начарлагандыгынын. (Fig.4a-е) .4а-е). Күтүлгөндөй эле, haloperidol жана quinpirole DNMTs иши (ESM сүрөт эч кандай таасир көрсөткөн. 2). Сездим, γ-oryzanol олуттуу DNMT1 ишин (IC бөгөт50 = 3.2 мкмоль / л), 3а (IC50 = 22.3 мкмоль / л) жана 3b (максималдуу ингибирлөө 57%) (сүрөт) (Fig.4d-е) .4г-е). Ал эми, ferulic кислотасын Тоскоол болуучу иш-аракеттер, γ-oryzanol бир метаболиттер, γ-oryzanol (сүрөт да алда канча төмөн болгон. (Fig.44г-е).
Биз мындан ары DNMTs боюнча γ-oryzanol боюнча Тоскоол болуучу касиетин иликтөө. SAH пайда экстракорпоралдык DNMTs боюнча γ-oryzanol боюнча Тоскоол болуучу ишин баалоо үчүн өлчөнгөн. DNMT-арачылыгы ДНК methylation учурунда SAH түзүү боюнча маалыматтар γ-oryzanol бар жана жок болгон учурда да үчүн Michaelis- Menten кинетикасы бир saturable үлгү (сүрөт көрсөтүп турат. (Fig.4g-и) .4г-и). DNMT1-арачылыгы ДНК methylation жылы Eadie-Hofstee анализ γ-oryzanol эч кандай таасир көрсөткөн деп көрсөткөн V макс SAH пайда болушу (унаа, 597 пмоль / мин; γ-оризанол 2 мкмоль / л, 619 пмоль / мин; γ-оризанол 20 мкмоль / л, 608 пмоль / мин), ал эми γ-оризанол, кыязы, K m (унаа, 0.47 мкг / мл; γ-оризанол 2 мкмоль / л, 0.67 мкг / мл; γ-оризанол 20 мкмоль / л, 0.89 мкг / мл) (сүрөт) (Fig.4j) .4к). Бул жыйынтыктар γ-oryzanol конкурстук жол менен жок дегенде жарым-жартылай DNMT1 тийгизет деп ойлойм. DNMT3a- жана 3b-арачылыгы ДНК methylation үчүн, экинчи жагынан, жөнүндө, γ-oryzanol азайган V макс SAH пайда болушу (DNMT3a: унаа, 85.3 пмоль / мин; γ-оризанол 2 мкмоль / л, 63.1 пмоль / мин; γ-оризанол 20 мкмоль / л, 42.5 пмоль / мин; DNMT3b: унаа, 42.3 пмоль / мин; γ -oryzanol 2 мкмоль / л; 28.0 пмоль / мин, γ-оризанол 20 мкмоль / л, 15.0 пмоль / мин) жана ушул сыяктуу эле, K m бул реакция үчүн (DNMT3a: унаа, 0.0086 мкг / мл; γ-оризанол 2 мкмоль / л, 0.0080 мкг / мл; γ-оризанол 20 мкмоль / л, 0.0058 мкг / мл; DNMT3b: унаа, 0.0122 мкг / мл; γ- оризанол 2 мкмоль / л, 0.0097 мкг / мл; γ-оризанол 20 мкмоль / л, 0.0060 мкг / мл) (сүрөт) (Fig.4k, 4K, L). Бул жыйынтыктар γ-oryzanol жарым-жартылай эмес, атаандаштык менен, жок дегенде, DNMT3a жана 3b тийгизет деп ойлойм.
ЖТ бордолгон чычкандардын striatum менен γ-oryzanol көбөйөт D2R деӊгээли
Биз кийинки γ-oryzanol DNMTs бир тыюу салуу аркылуу striatal D2R контентти көбөйтүү мүмкүнчүлүгүн сыналган. ЖТ бордолгон чычкандар менен D2Rs үндөгөндөй аймактагы γ-oryzanol оозеки башкаруу кыйла striatal ДНК methylation тёмёндёгён (сүрөт. (Fig.5a), 5а) бул гипоталамус бул (илл кылган эмес, ал эми. (Fig.5f) .5е). Мындай тыянактарга ылайык, D2R менен РНК жана белок денгээлдери бирине (илл көбөйгөн. (Fig.5b, 5б, г, к, л). 5-AzA-DC (сүрөт менен дарылоо боюнча маалыматтар эле. (Fig.1), 1), Ал РНК жана протеин иштетсе эч бир таасири жок Drd1, Th жана Slc6a3 (DAT) striatum жана даражаларынын эч кандай таасири Drd1, Th жана Slc6a3 гипоталамус (сүрөт менен. (Fig.5c-е, 5с-е, ж-к, м).
Мурунку изилдөөлөр D2R жана DNMT1 өлчөмү ER стресс жана сезгенүү менен жөнгө салынат, бери дегенде эле, жарым-жартылай NF-κB аркылуу көрсөткөн [17, 24, 25]. Андыктан ER стресске байланыштуу жана сезгенүү байланыштуу ген көлөмүн карап. Буга чейин көрүнүп тургандай [26], ЖТ TNF-КЫ коддоо ген сөздөр көбөйдү (Tnfa), Monocyte chemoattractant белок-1 (MCP-1) (Ccl2), C / EBP тектеш белок (кесүү), ER-жергиликтүү DnaJ 4 (ERdj4) (Dnajb9) Жана X-талаа милдеттүү протеин 1 менен жонулган түрү (Xbp1s) Гипоталамус, бирок striatum (сүрөт эмес. (Fig.6) .6). Белгилей кетчү жагдай, γ-oryzanol менен ЖТ кошундуларды кыйла боюнча Augmented сөздөрдү азайган Ccl2, кесүү, Dnajb9 жана Xbp1s гана гипоталамус, бирок striatum (сүрөт менен. (Fig.66).
талкулоо
ушул изилдөөнүн негизги ачылыш чычкандардын striatum бир күчтүү DNMT ингибиторун катары γ-oryzanol актылар, бул бөгөт коюу маселелери, жок дегенде жарым-жартылай, striatal D2R боюнча нъгъъ Модулатион аркылуу бир ЖТ үчүн артыкчылык болуп саналат. ЖТ бордолгон чычкандардын тартып striatum жылы D2R гээли тёмёндёгён, ал эми ошол D1R боюнча, Th жана DAT (илл өзгөргөн жок, олуттуу эле. (Fig.1b-е, 1б-е, к-м). Бул маалыматтар семиздик жаныбарлар ЖТ бир ЖТ келгенде тамак-аш сооп кабыл, гедонисттик overconsumption алып striatal D2R боюнча dysregulation маанилүү ролду ойнойт деген түшүнүккө шайкеш келген [3]. Бул изилдөөдө, 5-AzA-DC менен ЖТ бордолгон чычкандардын дарылоо кыйла striatal D2R (сүрөт көлөмүн көбөйткөн. (Fig.1b, 1б, к, л), сыягы, D2R (сүрөт үндөгөндөй аймактагы ДНК methylation деъгээлинин азайтуу аркылуу. (Fig.1a), 1а), демек, азык-майы (сүрөт үчүн артыкчылык начарлагандыгынын. (Fig.1n) .1н). Бул тыянак да ЖТ боюнча азык-түлүк сооп кабыл striatal D2Rs бир маанилүү ролун колдойт.
Биздин ЭКУ пробирдик DNMTs каршы γ-oryzanol боюнча Тоскоол болуучу иш-аракеттер, анын метаболиттер ferulic кислотасы (сүрөт караганда, сыягы, күчтүү экенин көрсөткөн. (Fig.4d-е), 4г-е), DNMTs анын Тоскоол болуучу иш-аракеттер үчүн γ-oryzanol толук түзүлүштүн маанисин туюнтат. ЖТ бордолгон чычкандар, биздин изилдөөлөр боюнча, оозеки башкаруу, γ-oryzanol колдоочусу аймактагы ДНК methylation бир улам төмөндөшү менен толук түзүлүшү жана айрыкча striatum менен DNMTs көлөмүн жана иш азаят эле мээге жетет кийин сунуш striatum менен D2R. Андан тышкары, биздин лабораториялык изилдөөлөр, биринчи кезекте, өндүрүш DNMT1 [үчүн оң регулятор катары кызмат кылат ERRγ, каршы-жартылай душманын деп γ-oryzanol актыларды көрсөттү22], Демек DNMT1 ишин (илл кыскарган. (Fig.3a) .3а). Белгилей кетчү жагдай, ERRγ жогорку striatum айтылган, бирок чычкандардын гипоталамус (сүрөт эмес. (Fig.3b) .3б). Бул маалыматтар γ-oryzanol ERRγ тыюу салуу аркылуу, жок дегенде жарым-жартылай, DNMT1 менен РНК денгээлин төмөндөтүү үчүн мүмкүнчүлүгү бар деп божомолдошот. striatum айырмаланып, γ-oryzanol ЖТ бордолгон чычкандардын чейин гипоталамус D2R деъгээлинде (сүрөт эч кандай таасир көрсөткөн. (Fig.5g, 5г, к, л).
Башка жагынан алганда, биз γ-oryzanol олуттуу гипоталамус DNMT1 көлөмүн көбөйттү, бирок striatum (сүрөт менен эмес экенин көрсөттү. (Fig.2k, 2K, L). Бул STAT3 коркунучтуу T-Lymphoma клеткаларындагы DNMT1 мазмуну жогорулатат деп көрсөтүлгөн [23]. Белгилей кетчү жагдай, биз мурда γ-oryzanol ЖТ бордолгон чычкандардын чейин гипоталамус кыйла лептина айынан STAT3 phosphorylation жогорулагандыгын көрсөткөн [14]. Ошондой эле STAT3α олуттуу гипоталамус билдирди чычкандардын (сүрөт менен striatum бирок эмес экенин белгилей кетүү керек. (Fig.3e-ж) .3E-ж). Мындай маалымат ортосундагы DNMT1 менен иштетсе γ-oryzanol гипоталамус күчүндө башказы неле жана striatum, жок дегенде жарым-жартылай, чычкандардын мээдеги STAT3α жана ERRγ конкреттүү регионунда мазмуну менен байланыштуу болушу мүмкүн деп ойлоого бизди азгырып ( сүрөт. (Fig.3b-ж) .3б-ж). Жалпысынан, чычкандардын striatum менен гипоталамус ортосундагы ERRγ жана STAT3α сөз бир тараптуу үлгү болуп жок көрүнөт. Биздин жыйынтыктарынын негизинде, ошондуктан ERRγ өндүрүштүк мол striatum, ошол ой толгоолорун акылга сыярлык, γ-oryzanol айрыкча ERRγ терс регулятор катары DNMT1 менен РНК деъгээли жана энзим ишин азайтышы мүмкүн. Ал эми, STAT3α өндүрүш үстөмдүк гипоталамус, жылы, γ-oryzanol айрыкча DNMT1 көлөмүн көбөйтүү мүмкүн.
Жакында эле жүргүзүлгөн бир изилдөөгө striatal D2R бир өчүүсү жүрүм-туруму [азыктандыруу бир ЖТ dysregulates аркылуу алынган белги экенин көрсөттү3], Семирүү дарылоо үчүн striatal DNMTs тыюу салуу мүмкүн болуучу маанисин туюнтат. Башка жагынан алып караганда, мурдагы изилдөө белгилүү hypothalamic ядросундагы билдирди melanocortin кабылдагыч 4 ген ДНК methylation абалы Agouti жөндөмдүү сары чычкандардын семирүү transgenerational түрлөрүн байытып мүмкүн [деп мүмкүнчүлүгүн көрсөткөн27]. андан аркы изилдөөлөр негизинде механизмдерин аныктайт жүйөлүү да, бул изилдөөлөр ЖТ айынан семирүү, остеохондроздун менен tissue-, gene- жана тизилиши-белгилүү бир ДНК methylation маанилүү сунуштайбыз.
Жакында биз ЖТ чычкандардын бези кичине арал менен D2R көлөмүн көбөйттү [деп билдирди17, 24]. Мындай көбөйтүү D2R [үндөгөндөй аймакта бир нече NF-κB-жооп элементтер бар, анткени, NF-κB аркылуу ER стресс жана сезгенүү менен, жок дегенде жарым-жартылай, кыйыр деп ыктымал17, 24]. Мындан тышкары, жакында изилдөө деп TNF-А жана ЖТ бордолгон чычкандардын чейин кемик менен IL-1β DNMT1 деъгээлин жана иш-аракетин жогорулатуу көрсөткөн [25]. Маанилүүсү, азыркы изилдөө striatum (сүрөт менен гипоталамус ылдам эмес, ЖТ ER стресс жана сезгенүүнү азгырган экендигин көрсөттү. (Fig.6) .6). Кылдат механизмдери tissue-, району, биздин тажрыйба парадигмадагы белгилүү бир ДНК methylation жана demethylation шайыгы жана андан ары тергөө күтүп керек.
Ошол γ-oryzanol көрсөтүү мурунку отчет менен бирге чычкандардын ER стресс hypothalamic жөнгө салуу аркылуу бир ЖТ үчүн артыкчылык ошондой але [14], Γ-oryzanol да тамак жүрүш гедонисттик жана зат алмашуу dysregulation да ээлөөчүлүктү уникалдуу мүлкүн билдирет. Анткени белгилүү иштелип чыккан кээ бир antiobesity дары оор терс таасирлерге алып кел [8], Мээнин сыйлык дүйнөдө табигый тамак-аш мамиле аман-эсен семирүү-диабети синдромун дарылоо үчүн болжолдонууда [16]. Бул парадигмадагы, γ-oryzanol бир нъгъъ модулятору болуп бир-биринен айырмалуу мүлк менен келечектүү antiobesity талапкер болуп саналат.
Acknowledgments
Биз кол жазмасын кайра карап чыгуу үчүн С. Okamoto (Ryukyus институтун, Жапония) ыраазыбыз. Биз ыраазычылык M. Hirata, H. Kaneshiro, I. Asato жана C. Noguchi (Ryukyus ЖОЖдорго, Жапония) катчылык жардам үчүн.
кыскартуулар
| 5-AzA-DC | 5-AzA-2'-deoxycytidine |
| D1R | Тинейджер D1 кабылдагыч |
| D2R | Тинейджер D2 кабылдагыч |
| DAT | тинейджер Ташуучу |
| DNMT | ДНК methyltransferase |
| ER | Мисалы, эндоплазмалык ретикулум |
| ката | Эстроген байланыштуу кабылдагыч |
| ЖТ | High-семиз диета |
| SAH | S-Adenosyl-л-холестерол |
| SAM | S-Adenosyl тирозин |
| STAT3α | Сигнал үндү жана буйруйт жана козгогучту 3α |
| TH | тирозин гидроксилаз |
жазуулар
маалыматтар бар
Учурдагы изилдөөнүн жүрүшүндө өндүрүлгөн жана / же талдоо Datasets акылга сыярлык суроо-талаптары боюнча тиешелүү жазуучу бар.
Каржылоо
Бул иш илим Илгерилетүү боюнча грант түрүндө кайтарымсыз жардам Жапония коомунун тарабынан жарым-жартылай колдоого алынган (JSPS; KAKENHI Грант Сандар 15K19520 жана 24591338), илим жана техникадагы боюнча Кеӊеш (CSTI), Cross-министрлер стратегиялык Innovation көмөктөшүү программасы (SIP) кийинки муун-чарба, токой чарбасы жана балык түзүү үчүн технологиялар ", Lotte Foundation, Колдонмо Энзимология, New Энергетика жана өнөр жай технологиялары өнүгүү уюму Япония Foundation (NEDO), өмүр илим тармагынын түзүү долбоору (-дармек Поле ) (Okinawa Prefecture, Япония) жана алдыга жылдыруу Okinawa тиббиет кластердик долбоору Prefecture, Япония, заманбап дары жылдыруу үчүн Okinawa Prefecture бир грант менен бирге (Okinawa Prefecture, Жапония).
кызыктуу Duality
Жазуучулар Бул кол жазма менен байланышкан кызыкчылыгы жок жактуулук бар экенин чечкиндүүлүк менен жарыялашкан.
салым билдирүүсү
CK жана HM изилдөө иштелип чыккан. CK жана TK эксперименттерди жасашкан жана маалыматтарды талдоо. Т.К., CS-Эй, Ч., MT, MM жана KA маалыматтарын чечмелөө үчүн өз салымын кошкон. CK жана HM кол жазманы жазган. Бардык Жазуучулар маалыматтарды чечмелөөгө өбөлгө түзгөн. Бардык Жазуучулар кол жазмасын кайра кошулуп, анын акыркы нускасын бекитилген. HM бул иштин кепили болуп саналат, бардык маалыматтар толук мүмкүнчүлүгү бар жана маалыматтардын бүтүндүгүн жана маалымат талдоо тууралыгы үчүн толугу менен жооп берет.
Шилтемелер
Электрондук кошумча материал
Бул макалада онлайн версия (чтыкта: 10.1007 / s00125-017-4305-4) ыйгарым укуктуу колдонуучуларга жеткиликтүү тэуелсйз каралып, бирок Unedited кошумча материалдарды камтыйт.
шилтемелер
;