A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Wenjun Ji, Mei Zhao

pierderii

Afilieri Departamentul de Farmacologie, Școala de Științe Medicale de Bază, Xi’an Jiaotong University Health Science Center, Xi’an, Shaanxi, China, Department of Pharmacy, Taizhou People’s Hospital, Taizhou, Jiangsu, China

A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Wenjun Ji, Mei Zhao

Departamentul de farmacologie, Școala de științe medicale de bază, Centrul de științe ale sănătății Universității Xi’an Jiaotong, Xi’an, Shaanxi, China, Departamentul de farmacie, 302 Spitalul militar din China, Beijing, China

Departamentul de farmacologie, Școala de științe medicale de bază, Centrul de științe ale sănătății Universității Xi’an Jiaotong, Xi’an, Shaanxi, China, Departamentul de farmacie, Maternitatea Shijiazhuang, Shijiazhuang, Hebei, China

Departamentul de afiliere farmacologie, Școala de științe medicale de bază, Universitatea Xi’an Jiaotong, Centrul de științe medicale, Xi’an, Shaanxi, China

Departamentul de afiliere farmacologie, Școala de științe medicale de bază, Universitatea Xi’an Jiaotong, Centrul de științe medicale, Xi’an, Shaanxi, China

Afiliații Laborator cheie de mediu și gene legate de boli (Universitatea Xi'an Jiaotong), Ministerul Educației, Xi'an, Shaanxi, China, Departamentul de Patologie, Școala de Științe Medicale de Bază, Xi'an Jiaotong University Health Science Center, Xi 'an, Shaanxi, China

Centrul de Cercetări Clinice de Afiliere, Primul Spital Afiliat, Centrul de Științe ale Sănătății Universității Xi’an Jiaotong, Xi’an, Shaanxi, China

Afiliații Laborator cheie de mediu și gene legate de boli (Universitatea Xi'an Jiaotong), Ministerul Educației, Xi'an, Shaanxi, China, Departamentul de Patologie, Școala de Științe Medicale de Bază, Xi'an Jiaotong University Health Science Center, Xi 'an, Shaanxi, China

Departamentul de farmacologie, Școala de științe medicale de bază, Centrul de științe ale sănătății Universității Xi'an Jiaotong, Xi'an, Shaanxi, China, Laboratorul cheie al mediului și genelor legate de boli (Universitatea Xi'an Jiaotong), Ministerul Educației, Xi 'an, Shaanxi, China

  • Wenjun Ji,
  • Mei Zhao,
  • Meng Wang,
  • Wenhui Yan,
  • Yuan Liu,
  • Închiderea lui Ren,
  • Iun Lu,
  • Bing Wang,
  • Lina Chen

Cifre

Abstract

Citare: Ji W, Zhao M, Wang M, Yan W, Liu Y, Ren S și colab. (2017) Efectele canagliflozinei asupra pierderii în greutate la șoarecii obezi induși în grăsimi. PLoS ONE 12 (6): e0179960. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179960

Editor: Jonathan M. Peterson, East Tennessee State University, STATELE UNITE

Primit: 11 septembrie 2016; Admis: 7 iunie 2017; Publicat: 30 iunie 2017

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante sunt în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.

Finanțarea: Prezentul studiu a fost susținut de subvenții de la Fundația Națională de Științe Naturale din China (nr. 81471031, 30901808), Proiectul de tehnologie și inovare din provincia Shaanxi (nr. 2011KTCL03-20), Descoperirea principală a medicamentelor pentru principalele științe și tehnologii naționale majore. Proiecte (nr. 2013ZX09509106), Fundația pentru Științe Naturale din provincia Shaanxi (nr. 2015JM8415) și fondurile fundamentale de cercetare pentru universitățile centrale (nr. Xjj2014143).

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Obezitatea/supraponderalitatea este un factor de risc pentru bolile cardiovasculare și diabetul zaharat de tip 2 (T2DM), printre alte boli [1,2]. În 2014, Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a raportat că aproximativ 13% dintre adulți sunt obezi, iar 39% dintre adulți sunt supraponderali [3]. În plus, medicamentele actuale anti-obezitate au adesea efecte adverse severe. De exemplu, rimonabantul crește incidența efectelor secundare psihiatrice, iar sibutramina crește tensiunea arterială și rata medie a pulsului [4,5]. Orlistat, singura pastilă dietetică disponibilă, are efecte secundare gastrointestinale [6,7]. De aceea, sunt necesare medicamente anti-obezitate cu puține efecte secundare.

Majoritatea pacienților cu T2DM sunt obezi/supraponderali. Astfel, obezitatea și T2DM pot avea un tratament reciproc. Canagliflozin, primul inhibitor al co-transportorului glucozei de sodiu (SGLT) 2, a fost aprobat de FDA din SUA pentru tratarea T2DM. Interesant este faptul că un studiu recent a relevat scăderea în greutate după administrarea de canagliflozin în tratamentul precoce al diabetului [8]. Diacilgycerol aciltransferaza-2 (DGAT2), receptorul de proliferare al peroxizomilor alfa-1 (PPARα1), PPARγ1 și PPARγ2 reglează conținutul de lipide [9-11]. Prin urmare, aceste molecule pot fi asociate cu obezitatea și leziunile hepatice [9,12].

Pe baza studiilor anterioare, am emis ipoteza că canagliflozin ar putea provoca pierderea în greutate la șoarecii obezi. Șoarecii cu obezitate indusă de dietă (DIO) au fost folosiți pentru a evalua schimbările în greutatea corporală și leziunile hepatice cu canagliflozin, iar mecanismele de bază ale pierderii în greutate au fost, de asemenea, examinate.

Materiale și metode

Animale

Șoareci masculi C57BL/6J de patru săptămâni (16

19g) au fost achiziționate de la Centrul Experimental pentru Animale al Xi'an Jiaotong University Health Science Center. Animalele erau adăpostite în cuști de plastic și li se oferea acces gratuit la apă și alimente; au fost menținute la 22 ± 2 ° C în cicluri automate de 12 ore de lumină/12 ore de întuneric cu 50 ± 5% umiditate într-un mediu fără patogeni specifici (SPF). Studiul a fost aprobat de Comitetul de Etică al Universității Xi’an Jiaotong și a fost realizat în conformitate cu Ghidurile de practică pentru animalele de laborator din China.

Protocoale experimentale

Canagliflozin a fost sintetizat de către Zhejiang Jiaxing Jiuyao Chemical Corporation și 0,5% carboximetilceluloză sodică (CMC-Na) a fost utilizată ca solvent pentru a crește solubilitatea canagliflozinului.

Nivelurile serice de TC și TG

Nivelurile serice ale colesterolului total (TC) și ale trigliceridelor (TG) au fost măsurate folosind kituri TC/TG ​​de șoarece, metoda COD-PAP, nr. De serie: A111-2, metoda GPO-PAP, nr. De serie: A110-2, Institutul Jiancheng de biotehnologie, Nanjing, China), conform instrucțiunilor producătorului.

Analiza histologică

Țesuturile hepatice au fost fixate cu 10% formalină tamponată neutră și încorporate în parafină. Apoi, probele au fost tăiate în secțiuni de 5 μm, montate cu colorare hematoxilină-eozină și imaginate cu microscopie lumină.

Izolarea ARN și PCR în timp real

ARN total a fost izolat din ficatul șoarecilor cu reactivi TriPure (Roche, Basel, Elveția). Apoi, 2 μg ARN a fost transcris invers în ADNc folosind un amestec master Script Prime RT ™ (Perfect Real Time) (TaKaRa Bio, Inc., Tokyo, Japonia). PCR cantitativă în timp real a fost efectuată folosind SYBR® Premix Ex Taq ™ II (TaKaRa Bio, Inc., Tokyo, Japonia) cu un sistem de detecție PCR în timp real iQ5 (Laboratoarele Bio-Rad, Hercules CA). Toți primerii și sondele pentru PCR în timp real au fost achiziționate de la TaKaRa Bio. Primerii specifici sunt arătați în Tabelul 1. GAPDH a servit drept control endogen. Eficiența PCR în timp real pentru genele țintă și controlul endogen au fost aproximativ egale.

Western blot

Expresia SGLT2 a fost determinată prin analiza western blot. Pe scurt, 100 mg țesut renal a fost omogenizat în 1 ml tampon RIPA la 12.000 × g timp de 15 minute la 4 ℃. Concentrația de proteine ​​a fost testată folosind un kit de testare a proteinelor acid bicinconinic (BCA) (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, SUA). Apoi, 50 μg de proteine ​​au fost separate folosind 10% SDS/PAGE și transferate în membranele PVDF (Millipore, MA, SUA). Ulterior, membranele au fost blocate în ser albuminic bovin 5% și incubate cu anticorpi primari împotriva SGLT2 (ab37296, Abcam, Cambridge, Marea Britanie) și β-actină (sc-47778, Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, CA). După incubare cu anticorp secundar, benzile au fost analizate cu ChemiDoc XRS. β-actina a fost utilizată pentru a normaliza rezultatele fiecărei probe.

analize statistice

Datele sunt prezentate ca medie ± eroare standard a mijloacelor (SEM). Diferențele între grupuri au fost determinate de ANOVA urmat de testul de comparație multiplu al lui Tukey cu software-ul SPSS 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, SUA). Analiza distribuției normale înainte de analiza ANOVA a fost făcută cu SPSS 16.0 pentru Windows (SPSS Inc, Chicago). Asigurare Fig 1. Canagliflozinul a scăzut greutatea corporală la șoarecii DIO.

(A) Greutatea corporală (BW). (B) Schimbarea greutății corporale. Datele sunt exprimate ca medie ± SEM (n = 8). ** P Fig 2. Canagliflozin a inhibat expresia SGLT2 în rinichii șoarecilor DIO.

Datele sunt exprimate ca medie ± SEM (n = 3). ** P Fig. 3. Canagliflozin a îmbunătățit morfologia ficatului la șoarecii DIO.

La sfârșitul experimentului, țesuturile hepatice au fost colorate cu hematoxilină - eozină și observate prin microscopie cu lumină. Sunt prezentate imagini reprezentative ale secțiunilor de țesut hepatic (imagini realizate folosind obiectivul 40 ×). Atrofia hepatocitelor este indicată de săgeți negre. Bara de scalare: 200 μm. Model: obezitate indusă de dietă (DIO); Orlistat: orlistat (10 mg/kg/zi); Canagliflozin (L): canagliflozin (15 mg/kg/zi); Canagliflozin (H): canagliflozin (60 mg/kg/zi).

Greutatea ficatului la șoarece a fost examinată în continuare. Șoarecii DIO din grupul model au avut greutăți hepatice crescute și raporturi crescute între greutatea ficatului și greutatea corporală, cu aproximativ 30% și respectiv 12%, comparativ cu martorul. După 4 săptămâni de administrare a orlistat și canagliflozin, aceste efecte asupra greutății ficatului și a raportului dintre greutatea ficatului și greutatea corporală au fost inversate la șoarecii DIO. Cu toate acestea, nu au fost observate diferențe între orlistat și canagliflozin (Fig 4).

(A) Greutatea ficatului. (B) Raportul dintre greutatea ficatului și greutatea corporală. Datele sunt exprimate ca medie ± SEM (n = 8). * P Fig 5. Canagliflozin a scăzut nivelul seric al TC și TG la șoarecii DIO.

(A) Nivelul seric al colesterolului total (TC). (B) Nivelul seric al trigliceridelor. Datele sunt exprimate ca medie ± SEM (n = 8). ** P Fig 6. Expresia ARNm a moleculei de semnalizare la șoarecii DIO.