生活方式的改变,包括增加脂肪饮食的消费,导致过去几十年来超重和肥胖的人的大幅增长。肥胖是2型糖尿病的主要危险因素。这些人的血糖(高血糖)和胆固醇水平增加,导致其他各种健康并发症。根据国际糖尿病联合会(IDF)的数据,到2050年,有11个成年人患有糖尿病,全球21%的人口将受到糖尿病的影响。
几项临床试验提出了生活方式干预对控制肥胖和糖尿病的有用影响,但是,在许多情况下,将血糖指数恢复到正常水平并不能改善糖尿病并发症。这归因于“代谢记忆”或“传统效应”。高葡萄糖条件会诱导长期细胞变化,在标准化血糖后未完全恢复。由于编程引起的代谢记忆已归因于诱导的表观遗传修饰,例如改变正常基因表达和细胞功能的DNA甲基化。
我们的研究,最近出版在BMC基因组学,,,,assessed the physiological and cellular effects of high caloric diet induced hyperglycemia followed by caloric restriction, a common approach of controlling obesity in accordance with metabolic memory in non-human primates. Skeletal muscle being the major site of glucose intake, was the tissue of interest for this study. We included 6 male rhesus macaques and put them on western style calorie dense diets for 6 months followed by a calorie restricted diet to 70% of their required caloric intake.
我们观察到,高脂饮食增加了体重,血糖并在同一动物中引起猕猴和卡路里限制的胰岛素耐药性,使这些水平恢复正常,但对脂肪减少只有部分影响。我们的转录分析的发现表明,高脂饮食重新编程了骨骼肌以诱导甚至在卡路里限制后持续存在的变化。参与葡萄糖代谢和胰岛素信号传导的基因仍然下调高脂后饮食和热量限制,而参与细胞外基质重塑的基因仍被上调。我们还怀疑高脂饮食引起的炎症反应的变化可能会诱发与ROS相关的应激和其他代谢途径变化,从而使骨骼肌适应高脂肪环境。与代谢记忆有关,我们确定了一个主要的表观遗传修饰剂SETD7,该SETD7将在卡路里限制后以降低的水平表示。
为了改善与肥胖相关的长期问题,重要的是要确定其在细胞内引起的变化。与其他研究相比,通过我们的研究鉴定这些因素,可提供细胞内可能的细胞变化,除生活方式干预以改善健康状况外,还可以通过医疗干预来靶向。
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