규칙적인 식사 패턴은 비만 조건에서 초파리 근육 기능을 보존합니다

[아름이]

규칙적인 식사 패턴은 비만 조건에서 초파리 근육 기능을 보존합니다
날짜:
2023년 3월 4일
원천:
앨라배마 대학교 버밍엄 캠퍼스
요약:
비만 초파리는 비만으로 인한 근육 기능 저하 원인 연구의 실험 대상이다. 인간의 경우 골격근은 신진대사에 중요한 역할을 하며 인간의 비만으로 인한 근육 기능 장애는 인슐린 저항성과 에너지 수준 감소로 이어질 수 있습니다.

전체 이야기
비만 초파리는 비만으로 인한 근육 기능 저하의 원인에 대한 Nature Communications 연구 의 실험 대상입니다 . 인간의 경우 골격근은 신진대사에 중요한 역할을 하며 인간의 비만으로 인한 근육 기능 장애는 인슐린 저항성과 에너지 수준 감소로 이어질 수 있습니다.

흥미롭게도 다양한 동물 모델을 대상으로 한 연구에서 시간 제한 급식(자연적인 비약물적 개입)이 골격근과 같은 말초 조직의 비만, 노화 및 일주기 장애를 예방하는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 이점의 기본 메커니즘은 알려지지 않았습니다.

과학적으로 Drosophila melanogaster로 알려진 초파리에서 비만 유발 문제에 노출되고 시간 제한 급식으로 치료된 비만 초파리는 근육 성능 향상, 근육 내 지방 감소, phospho-AKT 수준 감소 및 인슐린 저항성. 골격근 세포 내에 침착된 세포내 지질 및 트리글리세리드는 일상적으로 고갈되지 않으면 해로울 수 있습니다.

University of Alabama at Birmingham 연구원 Girish Melkani, Ph.D.가 이끄는 현재 연구는 시간 제한 급식에 의해 조정되는 이점에 대한 잠재적인 기계론적 기반을 제공합니다. Melkani와 동료들은 시간이 제한된 먹이가 모든 시간 제한 먹이 조건에서 글리신 생산 및 활용과 관련된 유전자의 상향 조절과 트리글리세리드 합성에 관여하는 주요 효소의 하향 조절을 유도한다는 것을 발견했습니다.

또한, 고지방식이 초파리 비만모델에서 시간제한 섭식은 유전자의 상향조절과 퓨린주기와 관련된 대사산물의 증가를 유도하였고, 이는 유전자의 상향조절과 해당작용, 글리코겐 대사, 스핑고신 키나아제(Sk2)에서 돌연변이된 유전적 초파리 비만 모델에서 트리카르복실산 회로와 AMP 키나아제 신호에 의해 연결된 전자 수송 사슬.

UAB 분자 및 세포 병리학부의 병리학과 부교수인 Melkani는 "비만 유병률은 심각한 건강 관리 및 경제적 부담과 관련하여 전 세계적으로 계속 증가하는 문제"라고 말했습니다. "비만은 다양한 합병증, 특히 고칼로리 식단 및 유전적 소인과 관련이 있습니다. 이 연구는 비만으로 인한 골격근 기능 장애 및 대사 장애에 대한 시간 제한 급식의 보호 특성 뒤에 있는 잠재적인 메커니즘을 설명합니다."

이번 연구 결과는 근육에 대한 미래의 시간 제한 급식 연구를 위한 길을 열어줄 수 있으며, 신진대사 및 비만과 관련된 병리를 관리하기 위한 자연스럽고 저렴한 형태의 대체 요법을 제공할 수 있다고 Melkani는 말합니다.

Melkani는 또한 그의 장기 연구 목표에 대해서도 설명했습니다. "최근의 전체 게놈 연관 연구 및 엑손 시퀀싱 접근법은 유전적 비만과 추가 유전자의 연관성을 확인했습니다. 비만은 심혈관 질환 및 치매와 강력하게 연관되어 있습니다. 그러나 기계적 연관성은 여전히 ​​잘 이해되지 않고 있으며 이러한 장애를 완화하기 위해서는 긴급한 개입이 필요합니다. .

"시간 제한 식사를 포함한 개입과 함께 우리의 기계적 접근 방식은 Deep South에서 볼 수 있는 비만, 심혈관 질환 및 치매 불균형을 해결하고 치료하는 데 매우 유용할 것입니다."

초파리는 인간의 대사 질환을 연구하기 위한 적합한 모델입니다. 현재 연구에서 비만인 고지방식이 초파리 모델은 코코넛 오일 5%가 보충된 식단을 가지고 있으며 초파리는 하루 24시간 먹일 수 있습니다. 시간이 제한된 고지방 식이 초파리는 하루에 12시간만 고지방 식이에 접근할 수 있습니다. 비만의 Sk2 파리 모델은 Sk2 유전자에 돌연변이가 있어 비만의 원인이 되는 세라마이드의 특징적인 축적을 초래합니다.

현재 연구에서 근육 성능에 대한 실험 방법에는 10~20마리의 초파리를 Plexiglas 상자에 넣고 각각의 초파리가 위로, 수평으로, 아래로 또는 전혀 비행하지 않는 능력을 측정하는 비행 테스트가 포함되었습니다. 방법에는 근육 조직 및 복부 지방체의 세포학적 분석, 유전자 발현 분석, 글리신, ATP 및 대사체 수준의 측정도 포함됩니다.

UAB 병리학과의 대학원생인 Christopher Livelo와 Yiming Guo는 "Time-restricted feedings promotion through purine cycle and AMPK signaling in Drosophila 비만 모델" 연구의 공동 제1저자입니다.

Melkani, Livelo 및 Guo의 공동 저자는 UAB 병리학과의 Farah Abou Daya 및 Vasanthi Rajasekaran입니다. Shweta Varshney, Hiep D. Le 및 Satchidananda Panda, Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, California; 및 UAB 약리학 및 독성학과 Stephen Barnes.

지원은 National Institutes of Health 보조금 AG065992 및 AG068550, UAB Startup Funds 3123226 및 3123227, Wu-Tsai Human Performance Alliance 및 Wu-Tsai Foundation의 보조금에서 이루어졌습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/