A túlzott táplálék-energia zsír-cukor arányának hatása a lipid-rendellenességekre: 7 hónapos prospektív etetési vizsgálat felnőtt cynomolgus majmokon

Absztrakt

Háttér

A túlzott energiafogyasztás hozzájárul az anyagcsere-rendellenességekhez. Az anyagcsere-rendellenességekhez való hozzájárulásukban azonban továbbra is tisztázni kell a cukor- és zsírfelesleg közötti kapcsolatot. Itt egy prospektív etetési kísérletet végeztünk az étrendi zsír-cukor arány étrend által kiváltott anyagcserezavarokra gyakorolt hatásainak értékelésére felnőtt cynomolgus majmoknál.

Mód

A felnőtt cynomolgus majmok négy csoportját rendszeres chow plusz emulzióval etették magas cukor (HS) vagy alacsony cukortartalmú (HS) és alacsony zsírtartalmú (LF) vagy magas zsírtartalmú (HF) kombinációkkal 7 hónapig. Mind a négy állatcsoportnál a teljes koleszterin (TC), az alacsony sűrűségű lipoprotein koleszterin (LDL-C), a nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL-C), a triglicerid (TG) és a vér glükóz szintjét plazmában mértük a kísérlet során.

Eredmények

A TC és az LDL-C plazmaszintje fokozatosan emelkedett mind a 4 étrendcsoportban, a legnagyobb növekedést az LSHF csoportban találták a másik három csoporthoz képest (P = 0,0018 és P = 0,0005). A HF fokozott éhgyomri glükóz (P = 0,0077) és a HS magasabb TG-t indukáltP = 0,0227). Érdekes módon a HSHF az LDL-C és a TC szintjének drasztikusan kisebb mértékű növekedéséhez vezetett az LSHF-hez képest, miközben ilyen különbség nem volt az LSLF és az LSHF csoportok között. Eredményeink tehát a HS és HF interaktív hatásait mutatják a TC-re és az LDL-C-ra. Ezenkívül a HF erősebb hatást mutatott a lipid-rendellenességekre, mint a HS.

Következtetések

A jelenlegi tanulmányban felnőtt cynomolgus majmokon végzett prospektív etetési kísérletünk feltárta a különböző zsír-cukor arányok hatását az étrend által kiváltott anyagcserezavarokra. Eredményeink azt is sugallják, hogy az étrend által kiváltott lipid rendellenességekben nemcsak a táplálék felesleges energiája, hanem az étrendi zsír-cukor aránya is számít.

Bevezetés

A metabolikus rendellenességek különféle klinikai állapotokkal és betegségekkel társulnak. A metabolikus szindrómát (SM) általában a szív- és érrendszeri betegségek (CVD) előfeltételének tekintik, közvetlen kapcsolatban áll a CVD fokozott kockázatával [1]. Az étrendi fogyasztásból származó túlzott energiafogyasztás erős potenciális hatással lehet az anyagcserezavarokra és a kapcsolódó betegségekre. Epidemiológiai vizsgálatok szerint a magas cukortartalmú (HS) étrend és a magas zsírtartalmú étrend MS-hez, CVD-hez és más kapcsolódó betegségekhez kapcsolódik [2,3,4].

Eddig korlátozott mennyiségű adat állt rendelkezésre olyan prospektív etetési kísérletekről, amelyek értékelik az étkezési zsír- és cukorfelesleg különböző arányainak hatását az étrend által kiváltott anyagcsere-rendellenességekre nem emberi főemlősökben, amelyek állítólag szorosan hasonlítanak emberi társaikra. Ezért prospektív etetési kísérletet hajtottunk végre felnőtt cynomolgus majmok között, hogy meghatározzuk a különféle zsír-cukor arányú étrendek hatását a felesleges táplálékfogyasztásban. A jelenlegi tanulmány új betekintést nyújt a felesleges cukor és a zsírfelesleg közötti kapcsolatba a főemlősök étrend okozta lipid-rendellenességeiben.

Anyagok és metódusok

Állatok

Összesen 23 felnőtt (8–20 éves) hím cynomolgus majmot nyertünk a Blue Bird Zhongke Laboratory Animals Co.-tól. kft (Guangzhou, Kína), amelyet a Nemzetközi Laboratóriumi Állatgondozás Értékeléséért és Akkreditálásáért Szövetség (AAALAC) akkreditált. A kísérletet megelőzően nyilvántartások és állat-egészségügyi vizsgálatok megerősítették az összes állat egészséges állapotát.

A tanulmány megfelelt a Jiangnani Egyetem állatetikai bizottságai által jóváhagyott protokolloknak, és összhangban volt a laboratóriumi állatok gondozására és felhasználására vonatkozó útmutatóval (Nemzeti Kutatási Tanács (USA)) [10].

Diétás táplálás

A kísérlet során az összes majmot normál chow-val (gabonaalapú étkezés, 3,08 kcal/g) etettük napi 30 g/kg dózisban (1. táblázat). Ezenkívül minden majomnak friss gyümölcsöt és zöldséget biztosítottak naponta egyszer és édesvizet ad libitum. A kísérlet kezdetétől fogva a majmokat négy étrend-csoportra osztották, és napi hat normál chow-t, valamint emulziót adtak hozzá a cukor és a zsír feleslegének különböző 2 × 2 kombinációjával a hét hat napján: HSHF (N = 6), HSLF (N = 6), LSHF (N = 6) és LSLF (N = 6) (2. táblázat). A faktoriális tervezés lehetővé teszi számunkra, hogy felmérjük az étrendben a felesleges cukor és zsír közötti kölcsönhatást. Valamennyi állatot 7 hónapig táplálták ezen étrenddel.

Vérminta gyűjtése és vizsgálata

Vérmintákat gyűjtöttünk a vizsgálat kezdetén (0. hónap) a kiindulási csoportra, az 1., 3., 5. és 7. hónapban a négy különböző étrendcsoportra. A plazmát -80 ° C-on tárolták, majd ACE klinikai analizátorral (Alfa Wasserman Diagnostic Technologies, LLC, West Caldwell, NJ) a TG, TC, HDL-C és LDL-C plazmakoncentrációinak mérésére használták.

Statisztikai analízis

Az adatok átlagként ± az átlag standard hibájaként vannak feltüntetve, hacsak másképp nem írjuk elő. A négy különböző étrend testtömegre gyakorolt hatásának értékeléséhez az éhomi éhgyomri glükóz-, TC-, TG-, HDL-C- és LDL-C-szinteket az időt (hónap) folyamatos kovariátumnak tekintettük a vegyes lineáris hatásmodellben. Annak további becslésére, hogy a cukor és a zsír közötti kölcsönhatás hatékony-e a testtömeg-növekedésnél, az éhomi éhgyomri glükóz és a lipid eltéréseknél a különböző időpontokban, idő × cukor × zsír-faktor ismételt mértékű faktoriális tervezést alkalmaztunk. Ha jelentős, post hoc teszteket (Törökország) végeztek az egyes csoportok közötti különbségekre. Statisztikai szignifikanciát P

Eredmények

A testtömeg, az éhgyomri glükóz, a TC, TG, a HDL-C és az LDL-C szintje a négy étrendcsoportban az ábrákon látható. 1a, b, c, d, e és f. A vegyes lineáris hatásmodellek testtömeget, éhomi glükóz-, TC-, TG-, HDL-C- és LDL-C-szinteket tartalmaztak válaszváltozóként, valamint az időt (hónap) folyamatos kovariátorként, hogy lehetővé tegyék a kimenetelben bekövetkezett változást képviselő regressziós vonal meredekségét idővel kell értékelni. A TC és az LDL-C mind a négy étrendcsoportban növekedett, a legnagyobb mértékben az LSHF csoportban nőtt a másik három csoporthoz képest (P = 0,0018 és 0,0006). A testtömeg, az éhomi glükóz, a TG vagy a HDL-C nem mutatott szignifikáns különbséget az összes csoport között (P = 0,6586, 0,4446, 0,0628 és 0,1483).

Ezután meghatároztuk, hogy a HS vagy a HF összefüggésben lehet-e szignifikánsan a testtömeggel, az éhomi glükóz, TC, TG, HDL-C és LDL-C szinttel minden egyes időpontban. A HS és a HF nem volt szignifikánsan társítva a testtömeghez és a HDL-C-hez (mind P > 0,05), míg a HS hozzájárult a TG jelentős növekedéséhezP = 0,0227). Két jelentős cukor × zsír × idő interakciót figyeltek meg a TC és az LDL-C esetében (P = 0,0005, o 0,05). Hasonlóképpen, LS körülmények között, a HF-ben a TC átlagos különbsége az LF-hez viszonyítva - 0,02 (95% CI -1,70-1,65; P = 1), 5,38 (95% CI 1,37 - 9,39; P = 0,002); 5,11 (95% CI 0,64–9,57; P = 0,014) és 3,22 (95% CI -0,21-6,86; P = 0,081) (2b. Ábra). Ezzel szemben HS körülmények között a TC mind a négy időpontban nem mutatott szignifikáns különbséget az LF és a HF között (P > 0,05). Hasonlóképpen, az LS-hez képest, a HS hozzájárult az LDL-C szint csökkenéséhez HF körülmények között, ami viszont LF körülmények között hiányzott. Hasonlóképpen, az LF-hez viszonyítva, a HF megemelte az LDL-C szintet LS körülmények között, amelyet HS körülmények között nem találtak (2c. És d. Ábra).

Erdei parcellák, amelyek öt időponttal mutatják a felesleges cukor/zsír interakciós modell becslését. Az ES a korrigált átlagos különbségeket jelenti a lineáris vegyes hatású modellek elemzését követően, amelyek időnként igazítják a testsúlyt. Panel (a) mutatja a TC és a HF vagy LF kombinációja közötti TC átlagos különbségeit, Panel (b) mutatja a TC átlagos különbségeit a HF és az LF között, kombinálva a HS-vel vagy az LS-szel, Panel (c) mutatja az LDL-C átlagos különbségeit a HS és az LS között HF-vel vagy LF-vel kombinálva, Panel (d) mutatja az LDL-C átlagos különbségeit a HF és az LF között, kombinálva a HS-vel vagy az LS-szel

A HS vagy a HF átfogó hatását 4 időponttal tovább értékeltük. Bár a majmok négy étrendi csoportjában nem voltak szignifikáns különbségek az éhomi glükózban, a 2 × 2 faktoriális elemzés az éhomi glükóz időbeli jelentős növekedési tendenciáját mutatta (P

Vita

Az emberhez hasonló Cynomolgus majmok hajlamosak az életkorral összefüggő krónikus anyagcsere-rendellenességekre és a kapcsolódó betegségekre, például CVD-re, SM-re, dyslipidaemia és 2-es típusú cukorbetegségre [11,12,13]. A jelenlegi tanulmányban 2 × 2 faktoriális, 7 hónapos prospektív etetési kísérletet használtunk a felesleges cukor és zsír anyagcsere-változásokra gyakorolt hatásainak és kapcsolatuk értékelésére felnőtt cynomolgus majmoknál. Megállapításunk interaktív hatást mutatott a felesleges cukor/zsír között az étrend által kiváltott kóros TC és LDL-C szintek között.

Következtetések

A jelenlegi tanulmányban prospektív etetési kísérletet végeztünk felnőtt cynomolgus majmokkal, amelyek különböző zsír-cukor arányú, nagy energiájú étrendnek voltak kitéve. NHP eredményeink a túlzott energiafogyasztásból kimutatták, hogy bár a HS és/vagy HF lipid rendellenességekhez és megnövekedett éhomi glükózhoz vezet, a HS és a HF interaktív hatásait figyelték meg a TC és az LDL-C szinteken, valamint a HF által kiváltott hatást az anyagcsere kockázati tényezőkre általában erősebb, mint a HS. Megállapításunk tehát arra enged következtetni, hogy a táplálkozási beavatkozás során nemcsak a táplálék felesleges energiája, hanem az étrendi zsír-cukor aránya is fontos a lipid-rendellenességek és a kapcsolódó betegségek kockázati tényezőinek csökkentése érdekében.

Rövidítések

Egyesület a Nemzetközi Laboratóriumi Állatgondozás Értékeléséért és Akkreditálásáért