Tárgyak

Összegzés

Háttér:

A donor-metil-S-adenozil-metionin (SAM) plazmakoncentrációja lineárisan összefügg a testtömeg-indextel (BMI) és a zsírtömeggel. Mivel a SAM nagy energiájú vegyület és a sejtes tápanyagok állapotának érzékelője, feltételeztük, hogy a SAM a túltáplálással növekszik.

Mód:

Negyven normális férfit és túlsúlyos nőt 2850 napon keresztül napi 1250 kcal-val töltöttek fel.

Eredmények:

A SAM szérum 106-ról 130 nmol/l-re nőtt (P = 0,006). A stratifikált elemzésben csak azoknál, akiknél a súlygyarapodás meghaladja a mediánt (nagy súlygyarapodók; átlagos súlygyarapodás 3,9 ± 0,3 kg) nőtt a SAM (+ 42%, P = 0,001), míg az alacsony súlygyarapodóknál (súlygyarapodás) 1,5 ± 0,2) kg) nem (P = 0,018 interakció). A túltáplálás nem változtatta meg a SAM prekurzor, a metionin vagy a termékek, az S-adenozil-homocisztein és a homocisztein szérumkoncentrációit. A SAM/SAH (S-adenozilhomocisztein) arány nem változott a teljes populációban, de növekedett a nagy súlygyarapodóknál (+ 52%, P = 0,006, interakció P = 0,005). A SAM változása pozitívan korrelált a súly (r = 0,33, P = 0,041) és a zsírtömeg (r = 0,44, P = 0,009) változásával, de nem a fehérjék vagy metionin bevitelének változásával a plazmában, a glükózban, inzulin vagy alacsony sűrűségű lipoproteinek (LDL-koleszterin).

Következtetés:

A túl táplálás növelte a szérum SAM arányát a kapott zsír tömegével arányosan. A megnövekedett SAM hozzájárulhat a metioninszint stabilizálásához, és jelzi a SAM reakcióját az emberek tápanyag-állapotára. További figyelmet érdemel a SAMe szerepe az emberi energia-anyagcserében.

Bevezetés

Az S-adenozil-metionin (SAM) nagy energiájú vegyület, amelyet az esszenciális kénes aminosavból metioninból szintetizálnak. 1 A SAM-függő metilációs reakciók magukban foglalják a DNS-metilezést, a transzláció utáni fehérje-módosításokat, valamint a hormonok, a kreatin és a foszfatidilkolin szintézisét. 1 A foszfatidilkolin a máj által exportált lipoproteinek fő foszfolipid komponense. Az S-adenozil-homocisztein (SAH), majd a későbbi homocisztein a SAM-függő metilezés termékei. Mivel az SAH magas koncentrációja gátolja a metiltranszferázokat, a SAM/SAH arány a sejtmetilációs potenciál indexének számít. 1 A megemelkedett plazma SAH alacsonyabb plazma SAM/SAH aránnyal és a limfocita DNS hipometilációjával jár emberben. két

A SAM és az SAH pozitív összefüggését a plazmában a testtömeg-indexdel (BMI) először 2009-ben emelték ki, majd megerősítették. 3, 4 610 idősebb embernél azt tapasztaltuk, hogy a plazma SAM erősen összefügg a zsír tömegével és az összes zsír/törzs zsír arányával. 5 A SAM felső kvartilisében lévő alanyoknak többszörös kiigazítás után átlagosan 6 kg nagyobb volt a zsírtömegük, míg a plazma metionin és az SAH nem volt függetlenül társítva a zsírtömeghez. Megfigyeltük azt is, hogy a SAM csak túlsúlyos betegeknél korrelált a zsírtömeggel, normál testsúlyban azonban nem. 5 Ez azt sugallta, hogy a SAMe és az adipozitás összefüggése a tápanyagfelesleg jelenlétével függ össze.

A SAM metionin-adenozil-transzferáz (MAT) útján történő szintézise egy energiafogyasztó reakció, amelyben a három nagy energiájú ATP-kötést hidrolizálják. 1 A MAT aktiválásához metionin és ATP jelenléte szükséges. 6 In vitro a glükóz növeli a MAT-aktivitást és a SAM-koncentrációt, 7 arra utal, hogy a SAM-szintézis a tápanyagok bőségével növekszik. Az SAMe-t az elhízással összekapcsoló keresztmetszeti vizsgálatok azonban nem tudják tisztázni, hogy az emelkedett SAM prediszponálja-e, kíséri-e vagy követi-e az elhízás kialakulását. Ennek a kapcsolatnak a dinamikája teszteléséhez megvizsgáltuk a rövid távú embertáplálás SAMe szérumra és a kapcsolódó metabolitokra gyakorolt ​​hatását.

Tantárgyak és módszerek

Résztvevők

Negyven egészséges ülő, nemdohányzó felnőttet (20/20 férfi/nő) a fent részletezett túltáplálási protokoll alkalmazásával tanulmányoztunk. 8., 9. A protokollt a sydneyi St. Vincent Kórház Humán Kutatási és Etikai Bizottsága hagyta jóvá. Minden önkéntes írásban megadta a tájékozott beleegyezését. A tanulmány a ClinicalTrials.gov NCT00562393 címen van bejegyezve.

Töltés

A résztvevőket 28 napig, az alapszint energiaigényét meghaladó napi 1250 kcal-val túltöltik. A tápanyag-összetétel a kiindulási értéknél 30% zsír, 15% fehérje és 55% szénhidrát volt, a túltáplálás során pedig 45% zsír, 15% fehérje és 40% szénhidrát volt. A kiindulási értéknél (D0) és a 28. napon (D28) éhomi vérmintákat nyertünk, és a zsírtömeget, a sovány tömeget és a hasi magzsírt kettős energiájú röntgenabszorpciós módszerrel mértük (Lunar DPX-Lunar Radiation, Madison, WI, USA) )).

A szérumot 15 percig hagytuk alvadni szobahőmérsékleten, majd 4 ° C-on centrifugáltuk, alikvotálva és folyékony nitrogénben fagyasztva fagyasztottuk, majd -80 ° C-on tároltuk. ° C elemzésig. A szérum metionint, a SAM-ot, a SAH-t és a teljes homociszteint folyadékkromatográfiával mértük tandem tömegspektrometriában, egy korábban leírt módszer módosítását alkalmazva. 10 A módszert úgy módosítottuk, hogy a SAM és a SAH is beleférjen egy Prominence LC-20ADXR bináris szivattyúval (Shimadzu, Kyoto, Japán), QTRAP 5500 hármas kvadrupol hibrid tömegspektrométerhez (AB Sciex, Framingham, MA, USA) kapcsolva. Az elemzéseket Kinetex Core Shell C18-on választottuk el (30 × 4,6 mm, 2,6 μm; Phenomenex, Torrance, CA, USA). A kvantifikáció az izotóppal jelzett belső standardok jelenlétére korrigált standard görbékkel történő összehasonlításon alapult. A metionin, az összes homocisztein, a SAM és a SAH variációs együtthatói 3 és 8% között voltak.

Az éhomi szérum glükóz értékét glükóz-oxidáz elektróddal (YSI Life Sciences, Yellow Springs, OH, USA) elemeztük, az inzulint pedig radioimmun vizsgálattal (Linco Research, St Charles, MO, USA) mértük.

statisztikai elemzés

Az adatokat átlag ± félként adjuk meg. Ismételt variancia-elemzést alkalmaztunk a teljes populáció D0 és D28 értékeinek összehasonlítására, valamint a súlygyarapodás kölcsönhatásainak értékelésére. A nehéz súlygyarapodókat úgy határoztuk meg, hogy a súlygyarapodás meghaladja a mediánt. Az életkorhoz és nemhez igazított részleges korrelációkat használtunk a SAM változásainak összefüggéseinek értékeléséhez az érdeklődésre számot tartó paraméterek változásával. Az elemzéshez PASW Statistics for Mac (20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA) szolgáltatást használtuk.

Eredmények

A népesség jellemzői

Mint arról beszámoltunk, a résztvevők 20 férfi és 20 nő voltak, átlagos életkoruk 36,7 ± 1,9 év volt, átlagos súlygyarapodásuk 2,8 kg volt D28-nál. Az 1. táblázat bemutatja a D0 és D28 esetében kiválasztott jellemzőket a teljes populációban, külön pedig azokat, amelyekben magas és alacsony a súlygyarapodás. A magas és alacsony súlygyarapodók átlagos súlygyarapodása 3,9 ± 0,3, illetve 1,5 ± 0,2 kg volt (P 0,32). Ugyanakkor a nagy testsúlygyarapodóknak magasabb volt az energiafogyasztásuk (P = 0,029) és a zsírbevitelük (P = 0,019).

Teljes méretű asztal

28 napos túlevés után az étkezési zsír, fehérje és a teljes energiafogyasztás jelentősen megnőtt a teljes populációban (P

s-adenozil-metionin

Az éhomi szérumparaméterek a teljes vizsgálati populációban ( nak nek, c, és, g, én; N = 40) és külön azoknál az embereknél, akik keveset (N, 20) vagy magasat (N = 20) keresnek ( b, d, F, h, j ) a kiinduláskor (0. nap) és 28 napos túltáplálás után (28. nap). HSA, S-adenozil-homocisztein; SAM, S-adenozil-metionin; tHcy, teljes homocisztein. ** P .000,006 a D0 ellen. A P kölcsönhatást csoportonkénti idő (0. nap és 28. nap) ismételt varianciamérései jelzik (alacsony vs. nagy súly).

Teljes méretű kép

A SAM delta összefüggései

A szérum SAM változása pozitívan korrelált a zsírtömeg (r = 0,44, P = 0,009) és a testtömeg (r = 0,33, P = 0,041) változásával az életkor és nem szerint történő kiigazítás után. A szérum SAMe változásának nincs összefüggése a sovány tömeg, a fehérje bevitel (g/nap), a szérum metionin, az alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL), a koleszterin, a glükóz, az inzulin vagy a HOMA-IR változásával (P 0,41 mindenki számára) ) .

Vita

A SAM plazma korrelál az emberek BMI-jével és zsírtömegével. 3, 4, 5 A lehetséges magyarázatok a következőket tartalmazzák: (1) A SAM dinamikusan változik az energiamérleg vagy a zsír felhalmozódásának változásával, ezért a tápanyag állapotának jelzőjeként működik, más magas energiájú vegyületekkel együtt; 11. (2) A SAM olyan genetikai vagy epigenetikai aláírást tükröz, amely elhízott fenotípusokkal társul; vagy (3) a tápanyagok által kiváltott inzulin- és glükózkoncentrációk növekedése fokozza a SAM szintézisét, amint azt in vitro megfigyelték. 7 Felfedezésünk, miszerint a SAM rövid idejű túlevés után súlygyarapodástól függően nő, inzulintól és glükóztól függetlenül, alátámasztja az első magyarázatot.

A metionin és a metioninban gazdag állati eredetű fehérje magas fogyasztása elhízással jár, 16, 17, míg a plazma metionin nem függ a BMI-től vagy a zsírtömegtől. 5 Az a megállapítás, hogy a szérum-metionint nem változtatja meg a túlzott táplálás, arra utal, hogy a metionin-koncentrációkat szigorúan szabályozzák a megnövekedett bevitel a SAMe-re történő átalakítással. Ennek alátámasztására a SAM plazma a metionin terheléssel többször is megnő. 18 Vizsgálatunk korlátja, hogy nem álltak rendelkezésre adatok a szérum-folátról és a B12-vitaminról, amelyek szükségesek a homocisztein metioninná történő remetilezéséhez, bár a B-vitaminok nem voltak a SAMe plazma fő meghatározói. 4

Adataink felvetik azt a kérdést, hogy a SAMe dinamikus reakciója a tápanyag állapotára emberben jár-e epigenetikus következményekkel. Egy humán vizsgálatban a B-vitamin kezelés, amely növelte a plazma SAMe-t, nem befolyásolta a teljes DNS-metilációt. 24 Azonban a szérumban a SAM/SAH arány, amely a jelen tanulmányban is növekedett, összefüggésben állt az emberek teljes DNS-metilációjával. 2 Az elhízással kapcsolatos globális DNS-metilációs asszociációk bizonyítékai nem következetesek, a tanulmányok pozitív, negatív vagy nem asszociációkat jelentenek (áttekintve: van Dijk et al. 25). Azonban elhízott egyéneknél kimutatták a specifikus gének metilációs mintázatának változását, 25 és súlycsökkenéssel helyreállíthatók. 26 Ezenkívül az embereknél a rövid távú túlevés a vázizomzat általánosított génspecifikus metilációs változásaival társult. Érdekes kérdés a további vizsgálatok szempontjából, hogy a jelen tanulmányban megfigyelt SAM-változások összefüggenek-e a túlevés és elhízás során megfigyelt specifikus génmetilációs mintákkal.

Összefoglalva: a SAM szérum rövid távú túletetéssel nőtt, a kapott zsírtömeg arányában. Ez a megállapítás kiterjeszti a SAM korábban beszámolt keresztmetszeti összefüggéseit a BMI-vel és a zsírtömeggel, 3, 4, 5, és tovább dokumentálja a kén aminosav út és az energia-anyagcsere kölcsönhatását. A szérum metionin változatlan maradt, a megnövekedett fehérjebevitel ellenére, ami arra utal, hogy a SAMe-vé történő átalakulás nagy bevitel mellett stabilizálhatja a metioninszintet. Hogy a túlevéshez kapcsolódó SAM-változásoknak van-e epigenetikus következménye, különösen azokban a génekben, amelyek metilációs mintázata a BMI-hez kapcsolódik, 25, 27, 28 érdekes kérdés a további tanulmányozáshoz.