Nízký obsah bílkovin má odlišné účinky na energetickou rovnováhu vědecké zprávy

Nízký obsah bílkovin má odlišné účinky na energetickou rovnováhu vědecké zprávy

Anonim

Předměty

  • Metabolismus tuků
  • Homeostáza
  • Obezita

Abstraktní

Dieta s nedostatkem bílkovin často zvyšuje spotřebu potravy, tělesnou hmotnost a hmotnost tuku; základní mechanismy však zůstávají špatně pochopeny. Srovnali jsme účinky diet, které se liší v koncentraci proteinů, na energetickou rovnováhu u krys náchylných k obezitě. Ukazujeme, že bez bílkovin (0% bílkovin kalorií) strava snížila příjem energie a zvýšené energetické výdaje, velmi nízký obsah bílkovin (5% bílkovin) strava zvýšila příjem energie a výdaje, zatímco mírně nízký obsah bílkovin (10% bílkovin) zvýšil příjem energie bez změna výdajů v porovnání s kontrolní dietou (15% bílkovin). Tyto změny energie vyvolané dietou jsou částečně zprostředkovány zvýšenou serotonergní a beta-adrenergní signalizací spojenou s upregulací klíčových termogenních markerů v hnědém tuku a kosterním svalu. Bezproteinové a velmi nízké proteinové diety snižovaly plazmatické koncentrace několika esenciálních aminokyselin, anorexigenních a metabolických hormonů, ale tato strava zvýšila tkáňovou expresi a plazmatické koncentrace fibroblastového růstového faktoru-21. Bezproteiny a velmi nízká bílkovinová strava vyvolala tukové játra, sníženou stravitelnost energie a sníženou svalovou hmotu a tělesnou hmotnost, která přetrvávala i po omezeném období. Naproti tomu středně nízká bílkovinová strava podpořila nárůst tělesné hmotnosti a adipozity po období proteinového omezení. Naše zjištění společně ukazují, že nízkobílkovinné diety mají odlišné účinky na energetickou rovnováhu.

Úvod

Spotřeba bílkovin vyvolává adaptivní odezvy při požití, výdaji energie a metabolismu, které jsou pod homeostatickou kontrolou. Hypotéza „pákového efektu bílkovin“ předpokládá, že příjem bílkovin je přísně regulován u několika druhů, včetně potkanů, myší a lidí, kteří spotřebovávají spíše potřebný protein než splňují požadavky na tuky a sacharidy 1, 2, 3 . Zvýšení hustoty bílkovin v potravě by snížilo příjem uhlohydrátů a tuků s následným snížením příjmu energie. Existují podstatné důkazy, že vysoká proteinová strava podporuje sytost, hubnutí a zlepšuje kontrolu glykémie 4, 5 . Důsledkem této hypotézy je, že snížení koncentrace proteinů v potravě by zvýšilo celkový příjem energie v důsledku nadměrné spotřeby uhlohydrátů a tuků ve snaze vyhovět požadavkům na bílkoviny. V souladu s tím bylo zjištěno, že strava s mírným obsahem bílkovin způsobuje hyperfágii u hlodavců 6, 7, 8, 9 a přibližně u 1, 10, 11, ale ne ve všech studiích u lidí 12, 13, zatímco těžké proteinové omezení pod určitým prahem vede k snížení příjmu potravy u hlodavců 9, 14 . Je však známo jen málo základních mechanismů, kterými střední deficit proteinu vyvolává takové behaviorální a metabolické adaptace a podporuje pozitivní energetickou rovnováhu s následnou predispozicí k obezitě a dalším metabolickým poruchám.

Hyperfagické účinky mírně nízkých proteinových diet jsou údajně způsobeny více mechanismy. Patří mezi ně nerovnováha v plazmatických koncentracích a koncentracích aminokyselin v mozku u potkanů 15, 16, 17, modulace energetických senzorů v hypotalamu a přední piriformní kůra u potkanů 18 a zvýšená aktivita v oblastech odměňování, jako je orbitofrontální kůra a striatum u lidí 11 . Nízké bílkovinné diety také zvyšují energetické výdaje u hlodavců 17, 19, 20, 21, 22, avšak základní mechanismy jsou špatně pochopeny. Možné mechanismy zahrnují zvýšený sympatický tok prostřednictvím signalizace β-adrenergního receptoru (β-AR) do hnědé tukové tkáně (BAT) s následnou zvýšenou regulací exprese mitochondriálního nevázaného proteinu-1 (UCP1) 19, 21, 22, 23, jakož i zvýšeného fibroblastu. termogeneze zprostředkovaná růstovým faktorem 21 (FGF21) 17 . Relativní důležitost těchto mechanismů a to, zda signály odvozené ze střev jsou spojeny s hyperfágií a termogenezí vyvolanou nízkými proteiny, jsou však většinou neznámé.

Enteroendokrinní buňky střev vylučují mnohočetné hormony, včetně peptidu YY (PYY), který má hrát roli v anorexigenních účincích stravy s vysokým obsahem proteinů 24 ; není známo, zda střevní hormony zprostředkovávají účinky nízkého obsahu bílkovin na energetické rovnováze. Kromě těchto hormonů bylo v poslední době prokázáno, že serotonin odvozený ze střev, který představuje více než 95% z celkového obsahu serotoninu 25 v těle, vyvolává obezitu způsobenou částečně sníženou termogenezí hnědého tuku 26, 27, zatímco o serotoninu odvozeném z mozku se uvádí, že indukuje termogeneze v hnědém tuku 28 . Účinky serotoninu jsou zprostředkovány více podtypy receptorů, z nichž 5-hydroxytryptaminové (5HT3) receptory zprostředkovávají hypofagické účinky uhlohydrátů a tuků 29, 30, 31 . Není známo, zda receptory 5HT3 zprostředkovávají účinky stravy s nízkým obsahem bílkovin na energetickou rovnováhu.

Kromě modulace příjmu a výdeje energie, mírné proteinové omezení u potkanů ​​a myší bylo důsledně spojováno se změnami složení těla, včetně snížení chudé hmoty, zvýšeného obsahu tělesného tuku a vývoje mastných jater 6, 8, 9, 14, 17, 32, 33 . Potkani s omezeným obsahem bílkovin se pokoušejí dohonit tělesnou hmotnost a tukové rezervy po naočkování standardní proteinové stravy 34, 35, 36, 37, 38 . Je však známo méně časných změn ve složení těla, příjmu energie a energetickém výdeje po provedení zvířat omezených na bílkoviny na standardní proteinové stravy. Proto jsme v této studii zkoumali účinky nízkého obsahu bílkovin, které se liší v hustotě bílkovin, na více metabolických parametrů u krys náchylných k obezitě. Prokazujeme, že nedostatek bílkovin snížil příjem energie a zvýšil spotřebu energie. Ukazujeme také, že nízký až střední nedostatek bílkovin zvýšil příjem energie, a to buď se zvýšením, nebo se nezměnil výdaj energie. Důležité je, že účinky na energetický výdaj jsou zprostředkovány zvýšenou serotonergní a β-AR signalizací se současnou upregulací klíčových termogenních markerů v BAT a kosterním svalu. Dále, na rozdíl od snížené chudé hmoty a zvýšené jaterní lipidózy pozorované při hladovění bílkovin nebo nízkém obsahu bílkovin, poskytujeme důkazy, že mírný nedostatek proteinu podporoval nárůst tělesné hmotnosti a tukových rezerv po období restrikčního proteinu v potravě.

Výsledek

Spotřeba energie, výdaje na energii a strávitelnost energie

Ve srovnání s denním energetickým příjmem potkanů ​​krmených kontrolní dietou (15% bílkovin, 15P; viz doplňková tabulka S1), u potkanů ​​krmených dietou bez bílkovin (0P) byl příjem energie snížen o 13–49% během 14 denní omezení a o 14–54% během 21denního omezení s následným zotavením na kontrolní úrovně po prvním týdnu realizace (obr. 1a, viz doplňkové obrázky S1a, S2a, ba S3a – h). Ve vztahu k 15P byl denní příjem energie zvýšen o 12–16% a 11–21% během prvních 7 dnů u potkanů ​​krmených dietou s velmi nízkým obsahem bílkovin (5% bílkovin; 5P) a mírně nízkým obsahem bílkovin (10% bílkovin; 10P) (obr. la, viz doplňkové obrázky S2a, b a S3a – d). Ve srovnání s 15P byl průměrný denní energetický výdaj zvýšen o 7% po dobu 7 dnů v 0P a o 16–20% po dobu 14 dnů v 5P (obr. 1b, viz doplňkové obrázky S2c, d a S4a, b). Zvýšené energetické výdaje 0P a 5P přetrvávaly, i když byla jako kovariát použita štíhlá hmota (viz doplňkový obrázek S2g – i). Ve vztahu k 15P byl respirační kvocient (RQ) během restrikce snížen v 0P (viz doplňkový obrázek S1c), ale zvýšen v 5P od dne (d) 4 do d 11 (obr. 1c). Dále, d7, vzhledem k 15P, celková strávitelnost energie byla zvýšena o 16% v 10P, ale snížena o 41% v 0P. O 14, tendence ke spotřebě energie měla tendenci ( P <0, 1) klesat o 12% v 5P a snížena o 42% v 0P ve srovnání s 15P (doplňková tabulka S2). Zajímavé je, že když byly 0P krysy znovu převedeny na dietu 15P, průměrný denní a temný energetický výdaj byl zvýšen od d 21 a průměrný denní RQ také vzrostl od d 18 do d 25 (obr. 1b, c, viz doplňkové obrázky S1b, S2c, d a S4e – h).

Image

a ) denní příjem energie, b ) průměrný výdaj energie (EE), c ) průměrný respirační kvocient (RQ), d ) tělesná hmotnost, e ) hmotnost tělesného tuku a f ) tělesná svalová hmota náchylná k obezitě. krysy. Zvířata byla krmena buď kontrolní (15% protein; 15P), mírně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem (5% protein; 5P) nebo bez bílkovin (0% protein; 0P) isocalorickou stravou pro 14 dní, poté následuje fáze realizace s ad libitum přístupem k kontrolní dietě (15P) po dobu dalších 14 dní. Tečkovaná čára odděluje fázi omezení a zotavení. Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 13–16. * P <0, 05 vs 15P.

Obrázek v plné velikosti

Blokáda receptoru 5HT3 pomocí Ondansetronu

Ondansetron, selektivní blokátor 5HT3 receptoru, byl použit ke stanovení, zda serotonergní systém zprostředkovává účinky nízkobílkovinných diet na příjem a výdaj energie. Ondansetron zvýšil příjem energie o 25–58% za první 4 hodiny temného období v 10P, o 82% za 1 hodinu (h) v 5P a o 68% za 3 h v 0P, ale nikoli u 15P potkanů ​​(Obr. 2a– d). Ve vztahu k vozidlu ondansetron snížil energetické výdaje o 11–23% ze 6 na 14 h v 10P, ale nikoli v 0P, 5P a 15P (obr. 2e – h).

Image

Příjem energie ( a – d ) a výdaj energie (EE; ( e – h ) krys náchylných k obezitě krmených buď kontrolou (15% protein; 15P), středně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem ( 5% bílkovin; 5P) nebo bez bílkovin (0% bílkovin; 0P) izokalorická strava s injekcemi fyziologického roztoku nebo ondansetronu (1, 0 mg / kg; IP). Analýza dat z prvních 9 hodin temného období odhalila, že významné fixní účinky dietetické léčby ( P <0, 001), léčiva ( P = 0, 019) a času ( P <0, 001) a interakce dietní léčby × čas ( P <0, 001) a léku × čas ( P = 0, 046) na příjem kalorií. Podobně došlo k významným účinkům času a dietního ošetření ( P <0, 001) a interakce dietního ošetření x času ( P <0, 001) na spotřebu energie. Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 8. * P <0, 05 fyziologického roztoku vs ondansetron.

Obrázek v plné velikosti

β-AR blokáda s propranololem

Abychom určili, zda sympatický systém zprostředkovává účinky nízkého obsahu bílkovin na výdaji energie, podali jsme propranolol, blokátory β1 a β2-AR. Propranolol snížil energetické výdaje u potkanů ​​0P, 5P a 10P během temného období o 18%, 14% a 8% (obr. 3a – d). Dále analýza pod křivkou (AUC) odhalila, že propranolol snížil energetické výdaje ve větší míře v 0P (10%) a 5P (8%) než 15P.

Image

Krysy náchylné k obezitě byly krmeny buď izo-kalorickou kontrolou (15% protein; 15P), mírně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem (5% protein; 5P) nebo bez proteinu (0% protein; 0P). strava s injekcemi fyziologického roztoku nebo propranololu (10 mg / kg; SC). Analýzy během prvních 8 hodin temného období odhalily, že došlo k významným účinkům času, léku, dietetické léčby ( P <0, 001), dietní léčby × času ( P = 0, 002), léku × času ( P <0, 001), dietní léčby × léčivo ( P = 0, 026) a dietní ošetření × léčivo × čas ( P = 0, 009) pro spotřebu energie (EE). Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 8. * P <0, 05 fyziologický roztok vs. propranolol.

Obrázek v plné velikosti

Složení těla

Ve vztahu k krysám 15P se tělesná hmotnost 0P snížila o 15–35% během 14denního omezení, o 18–42% během 21denního omezení a zůstala nižší o 19–26% během realizace (obr. 1d, viz doplňkový obrázek S1d). Podobně se tělesná hmotnost 5P snížila o 8% o d 14 a zůstala nižší o 8–12% ve srovnání s 15P během realizace. Tělesná hmotnost 10P se během restrikce nezměnila, ale během realizace se zvýšila o 7–8%. Analýzy složení těla odhalily, že ve srovnání s 15P se tuková hmotnost 0P snížila o 15–37% během 14denního omezení, o 18–48% během 21denního omezení a také byla snížena o 28–38% během provedení (obr. 1E, viz doplňkové obrázky S1e a S2e). Během 14denního omezení, ačkoli tuková hmota 5P a 10P byla podobná jako 15P (obr. 1e), 5P měla relativně vyšší obsah tuku (viz doplňkový obrázek S2e). Během realizace se tuková hmota 5P snížila o 17% v den 21, zatímco tuková hmota 10P se zvýšila o 11% v den 28 (obr. 1e); % tuku také sledovalo podobný vzorec (viz doplňkový obrázek S2e). Štíhlá hmota 0P se snížila o 19–33% během 14denního omezení, o 18–39% během 21denního omezení a zůstala nižší o 21–29% během reagencie ve srovnání s 15P (obr. 1f, viz Doplňkové obrázky S1f a S2f). Ve vztahu k 15P byla v 5P chudá hmota o 12% a d 21 v daném pořadí (obr. 1f), ale libové% byly relativně relativně vyšší v 0P a 5P během realizace (viz doplňkový obrázek S2f). Když byl vyjádřen jako podíl tělesné hmotnosti, 0P měl o 26% větší hmotnost srdce, zatímco 5P měl o 15% větší hmotnost jater ve srovnání s 15P (doplňková tabulka S2). Dále, 5P a 10P měly o 58% a 16% vyšší tuk v játrech a 0P inklinoval ( P = 0, 06), aby měl o 26% větší tuk v játrech, než 15P (doplňková tabulka S2). Ve srovnání s 15P byla účinnost přeměny energie spotřebované na tělesnou hmotnost vyšší v 0P během d 8–14 restrikce a během realimentace, zatímco účinnost byla vyšší pro 5P a 10P během d 22–28 reaimentace (viz doplňková tabulka S4 ).

Plazmové aminokyseliny, glukóza a hormony

0P, 5P a 10P měly nižší postprandiální plazmatické koncentrace esenciálních aminokyselin - threoninu, tryptofanu, valinu, fenylalaninu, leucinu, isoleucinu a lysinu ve srovnání s 15P krysy (viz doplňková tabulka S3). Koncentrace histidinu byla snížena v 5P a 10P, ale ne 0P, arginin byl zvýšen v 0P a methionin byl snížen v 0P a 5P. U neesenciálních aminokyselin měl 0P, 5P a 10P vyšší koncentrace serinu a alaninu, 0P a 5P měl vyšší glycin, ale nižší tyrosin, a 0P měl nižší ornithin, vzhledem k 15P. Plazmatické koncentrace PYY, leptinu, inzulínu, C-peptidu a glukózy v krvi byly sníženy a amylin a na glukóze závislý inzulinotropní peptid (GIP) inklinoval ( P <0, 1) po jídle v 0P ve srovnání s 15P (Obr. 4). Koncentrace inzulínu v plazmě v 5P a 10P a glukóza v 10P byly přechodně sníženy ve srovnání s 15P. Důležité je, že koncentrace FGF21 v plazmě byly zvýšeny v 0P a 5P a inklinovaly k 10P ( P <0, 1). Koncentrace glukózy v krvi a celková AUC glukózy po intraperitoneálním testu tolerance glukózy (IPGTT) se mezi léčenými skupinami nelišily (viz doplňkový obrázek S5a, b).

Image

( a ) peptid YY (PYY), ( b ) inzulínotropní peptid závislý na glukóze (GIP), ( c ) amylin, ( d ) inzulín, ( e ) C-peptid, ( f ) glukóza, ( g ) fibroblastový růstový faktor 21 (FGF21) a ( h ) koncentrace leptinu u krys náchylných k obezitě. Zvířata byla krmena buď kontrolní (15% protein; 15P), mírně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem (5% protein; 5P) nebo bez bílkovin (0% protein; 0P) isocalorickou stravou pro 14 dní. Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 5–9. * P <0, 05 vs 15P.

Obrázek v plné velikosti

Množství mRNA a bílkovin v klíčových molekulách energetického metabolismu v játrech

Množství mRNA molekul podílejících se na příjmu aminokyselin - 7 členů rodiny solutů 7 (SLC7A5), skupina 3 nosičů solutů 2 (SLC3A2), snímání aminokyselin - obecná kontrola nedepresibilita 2 (GCN2) a aktivační transkripční faktor 4 ( ATF4), metabolismus aminokyselin - keto kyselina dehydrogenáza s rozvětveným řetězcem E1, alfa polypeptid (BCKDHA), příjem mastných kyselin - shluk diferenciace 36 (CD36) a syntéza mastných kyselin - syntáza mastných kyselin (FAS) byla vyšší v 0P a FAS měl tendenci ( P <0, 1) být větší v 5P ve srovnání s 15P krysy (obr. 5a, b, d, f, h, j, k). Ve vztahu k 15P bylo množství proteinů molekul snímajících aminokyseliny, jako je ATF4 v 0P a serin-51 fosforylovaný eukaryotický iniciační faktor 2a (peIF2α (Ser 51 )): poměr eIF2a v 0P a 5P byl větší a množství β-oxidace enzym 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza (HADH) byl nižší v 0P a 5P (obr. 5e, g, l). Dále, 0P a 5P měly větší množství mRNA FGF21 než 15P (obr. 5i).

Image

a ) rodina nosných látek 7 členů 5 (SLC7A5), b ) rodina nosných látek 3 členů 2 (SLC3A2), c ) rodina nosných látek 38 členů 2 (SLC38A2), d ) obecná kontrola nestlačitelná 2 (GCN2) ), ( e ) serin 51 fosforylovaný eukaryotický iniciační faktor 2a (peIF2a (Ser 51 )): poměr eIF2a, ( f, g ) aktivační transkripční faktor 4 (ATF4), ( h ) ketokyselina dehydrogenázy El s rozvětveným řetězcem, alfa polypeptid (BCKDHA) ), ( i ) fibroblastový růstový faktor 21 (FGF21), ( j ) klastr diferenciace 36 (CD36), ( k ) syntáza mastných kyselin (FAS), ( l ) 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza (HADH) v náchylnosti k obezitě krysy. Zvířata byla krmena kontrolní (15% protein; 15P), mírně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem (5% protein; 5P) nebo bez bílkovin (0% protein; 0P) isocalorickou stravou po dobu 14 dny. Relativní hojnost mRNA a proteinů byla stanovena pomocí qPCR a imunoblotovou analýzou. Jako referenční cíle byly použity p-aktin nebo glyceraldehyd 3-fosfát dehydrogenáza (GAPDH). EIF2a, peIF2a (Ser 51 ) a GAPDH byly znovu testovány na stejných blotech. Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 5–9. * P <0, 05 vs 15P.

Obrázek v plné velikosti

MRNA hojnost klíčových molekul energetického metabolismu v BAT

Ve srovnání s krysy 15P vykazovaly 0P, 5P a 10P větší množství mRNA termogenních genů kódujících pro β3-AR, β2-AR, aktivátor gama koaktivátoru 1 a (PGC1-a) aktivovaný proliferátorem, UCP1, FGF21 a jeho ko- receptor β-Klotho (obr. 6a – f). Dále se v 0P, 5P a 10P zvýšila transkripční četnost klíčového enzymu v syntéze serotoninu - tryptofanhydroxyláza 1 (TPH1) a v 5P a 10P se také zvýšil transportér zpětného vychytávání serotoninu (SERT) (Obr. . 6g, h).

Image

( a ) p3-adrenergní receptory (p3-AR), ( b ) p2-adrenergní receptory (p2-AR), ( c ) aktivátor gama koaktivátoru 1 a (PGC1-a) aktivovaný proliferátorem ( d ) nespárující se protein 1 (UCP1), ( e ) fibroblastový růstový faktor 21 (FGF21), ( f ) p-Klotho, ( g ) serotoninový transportér (SERT) a ( h ) tryptofanhydroxyláza 1 (TPH1) u krys náchylných k obezitě. Zvířata byla krmena buď kontrolní (15% protein; 15P), mírně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem (5% protein; 5P) nebo bez bílkovin (0% protein; 0P) isocalorickou stravou pro 14 dní. Relativní hojnost mRNA byla stanovena pomocí qPCR s použitím p-aktinu jako referenčního cíle. Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 5–9. * P <0, 05 vs 15P.

Obrázek v plné velikosti

MRNA hojnost klíčových molekul energetického metabolismu ve svalu

V kosterním svalu byla mRNA hojnost termogenních genů, jako je PGC1-a, vyšší v 0P a FGF21 a irisin byly vyšší v 0P a 10P ve srovnání s 15P krysy (obr. 7a – e). Dále, klíčové regulační transkripty v metabolismu aminokyselin, které byly upregulovány, zahrnují solutní nosičovou rodinu 38 členů 2 (SLC38A2) v 0P, SLC7A5 v 0P a 5P a rozvětvený řetězec ketokyldehydrogenázy El, beta polypeptid (BCKDHB) v 0P a 10P (Obr. . 7f – h).

Image

( a ) p3-AR (p3-adrenergní receptory), ( b ) peroxisomovým proliferátorem aktivovaným receptorem gama koaktivátor la (PGC1-a), ( c ) odpojovací protein 3 (UCP3), ( d ) fibroblastový růstový faktor 21 (FGF21) ), ( e ) irisin, ( f ) nosičová rodina 7 členů 5 (SLC7A5), ( g ) nosičová rodina 38 členů 2 (SLC38A2) a ( h ) keto kyselina dehydrogenáza El, beta polypeptid (BCKDHB) v obezitě -prýskané krysy. Zvířata byla krmena buď kontrolní (15% protein; 15P), mírně nízkým proteinem (10% protein; 10P), velmi nízkým proteinem (5% protein; 5P) nebo bez bílkovin (0% protein; 0P) isocalorickou stravou pro 14 dní. Relativní hojnost mRNA byla stanovena pomocí qPCR s použitím p-aktinu jako referenčního cíle. Hodnoty jsou průměrné ± SEM, n = 5–9. * P <0, 05 vs 15P.

Obrázek v plné velikosti

Diskuse

Poskytujeme důkazy, že isocalorická strava s odstupňovanými dávkami proteinu má odlišné účinky na příjem energie, energetické výdaje, plazmatické aminokyseliny a střevní hormony a metabolické markery v periferních tkáních u krys náchylných k obezitě. Zaprvé, bezproteinová strava (0P) snížila příjem energie a zvýšené energetické výdaje, velmi nízká bílkovinová strava (5P) zvýšila příjem a výdaje, zatímco středně nízká bílkovinová strava (10P) zvýšila příjem bez změny výdajů. Při provádění kontroly na dietu (15P) mělo 0P přechodnou anorexii, ale zvýšené energetické výdaje. Za druhé, zvýšená serotonergní a sympatická signalizace zprostředkovala rozdílné účinky stravy s nízkým obsahem bílkovin na energetickou rovnováhu. Blokáda 5HT3 receptorů s ondansetronem vyvolala hyperfágii v 0P, 5P a 10P, ale snížené energetické výdaje v 10P, což svědčí o roli vyššího serotonergního tónu při inhibici příjmu energie v těchto skupinách, ale při zvyšování energetických výdajů ve skupině 10P. Propranolol (β-AR antagonista) snížil energetický výdej v 0P, 5P a 10P, což částečně podporuje zvýšenou sympatickou hnací sílu v metabolických adaptacích na nízkobílkovinné diety. Zvýšený energetický výdaj je však pravděpodobně zprostředkován paralelními nebo vzájemně závislými mechanismy, protože množství mRNA v klíčových termogenních markerech v BAT (p2-AR, P3-AR, PGC1-a, UCP1, FGF21, p-Klotho, SERT, TPH1) a kosterní sval (PGC1-a, FGF21, irisin) byl zvýšen s proměnlivým stupněm proteinového omezení. Zatřetí, 0P a 5P snižovaly plazmatické koncentrace více esenciálních aminokyselin, 0P snižovaly anorexigenní hormony (PYY, leptin, inzulín), ale 0P a 5P zvyšovaly tkáňovou expresi a plazmatické koncentrace metabolického hormonu FGF21. Začtvrté, nedostatek bílkovin v potravě způsobil rozdílné účinky na tělesnou hmotnost a složení. Během restrikce proteinu se tělesná hmotnost, tuk a chudá hmota snížily v 0P, tělesná hmotnost a chudá hmota se snížily v 5P, zatímco tyto oddíly těla se nezměnily v 10P. Během období realizace však 10P získalo hmotnost a hmotnost tuku, zatímco snížení hmotnosti, tuku a chudé hmoty se udržovalo ve skupinách 0P a 5P. Dále je zvýšený obsah jaterních lipidů v 0P a 5P podporován zvýšením hojnosti mRNA klíčových lipogenních markerů (CD36, FAS) a vzájemným snížením množství lipolytického proteinu (HADH). Tato data tedy ukazují, že nedostatek bílkovin v potravě odlišně moduluje energetickou rovnováhu a metabolismus.

Hypofagický účinek diet bez bílkovin a hyperfagický účinek velmi nízkých bílkovin a středně nízkých bílkovin v této studii jsou v souladu s hypotézou „bílkovinného pákového efektu“ 2, stejně jako s předchozími studiemi o omezení bílkovin u potkanů, myší a lidé 1, 6, 7, 8, 9, 14, 17, 22 . Přestože je hyperfagie indukovaná nízkými proteiny spojena s centrální orexigenní jednotkou 11, 15, 16, 17, 18, periferní signály, které přenášejí informace do centrálních neuronových sítí, jsou špatně definovány. Abychom rozpoznali potenciální periferní mediátory, zaměřili jsme se na cirkulující koncentrace aminokyselin, anorexigenních střevních hormonů a periferní serotonergní 5HT3, β-adrenergní a FGF21 signalizaci. Podobně jako v jiných zprávách 16, 17, v této studii restrikce proteinu vyvolala pokles většiny esenciálních aminokyselin v závislosti na dávce. Je zajímavé, že arginin, serin a glycin se zvýšily se současnou anorexií ve skupině 0P. Deprivace proteinů snížila plazmatické koncentrace PYY a GIP, částečně kvůli konzumaci méně potravy zvířaty v této skupině; proto je nepravděpodobné, že by tyto hormony zprostředkovávaly anorexické účinky stravy bez bílkovin. Předchozí studie ukázaly, že střevní serotonergní signalizace na periferním 5HT3 receptoru zprostředkovává akutní hypofagické účinky dietních uhlohydrátů u potkanů 29, 30, 31 . Tato zjištění rozšiřujeme a demonstrujeme, že ondansetron, selektivní antagonista 5HT3 receptoru, zvýšil příjem energie u potkanů, kterým byla podávána isocalorická strava obsahující 0%, 5% a 10% proteinu se 67%, 62% a 57% kalorií sacharidů. Jelikož je střeva hlavním zdrojem (~ 95%) serotoninu 25, zvyšuje endogenní serotonin primárně střevního původu působící prostřednictvím 5HT3 receptorů zprostředkovává účinky stravy s nízkým obsahem bílkovin, ale poměrně vysokým obsahem uhlohydrátů, na příjem energie.

Existují omezené důkazy o časových změnách v energetickém výdeje a využití substrátu s nedostatkem bílkovin v potravě. V současné studii byl průměrný denní energetický výdaj vyšší u 5P potkanů, což bylo shodné s dřívější hyperfágií během restrikce. Navzdory počátečnímu nárůstu energetických výdajů tento účinek v 0P pravděpodobně nepřetrvával pravděpodobně kvůli trvalé anorexii a úbytku hmotnosti. Předchozí studie ukázaly, že pro termogenní účinky nízkoproteinových diet 19, 20, 21, 22, 23 je nutný zvýšený sympatický přísun do BAT. V této studii pomocí propranololu, antagonisty β-AR, prokazujeme, že energetický výdaj byl úměrně závislý na dávce u zvířat krmených dietou s nízkým obsahem bílkovin s maximálním oslabením u potkanů ​​bez proteinu. Na podporu zesílené sympatické signalizace byla v BAT zvířat s nízkým obsahem bílkovin zvýšená transkripční hojnost p2-AR, P3-AR, PGC1-a a UCP1. Je zajímavé, že většina transkriptů BAT vykazovala nelineární parabolickou odpověď na snížení obsahu proteinu s maximálními odpověďmi mezi 10 a 5P a zeslabením s 0P. Mezi našimi nálezy a tím, co ostatní prokázali s beta adrenergní signalizací za studené aklimatizace, jsou nápadné podobnosti. Bylo prokázáno, že chronické vystavení chladu a související zvýšení sympatického chování způsobují desenzibilizaci β-adrenergních receptorů se snížením transkriptů β3 v hnědém tuku 39, 40, 41, 42 . Protože propranolol produkoval maximální útlum energetických výdajů v 0P, je pravděpodobné, že větší a chronický sympatický pohon v 0P vede k adaptivnímu oslabení zvýšení transkriptů pro p-adrenergní receptor a jejich downstream efektory PGCla a UCP1. Kromě toho jsme také našli téměř závislou na dávce závislou up-regulaci transkriptů pro FGF21 v játrech a svalu, zvýšili plazmatický FGF21 a zvýšili množství mRNA jak pro FGF21, tak pro jeho ko-receptor P-Klotho v BAT s nízkým obsahem bílkovin. Protože sympatický systém zvyšuje expresi a sekreci FGF21 z hnědého tuku 43 a FGF21 zvyšuje sympatický pohon na hnědý tuk 44, pozorované změny v transkriptech FGF21 a p-klotho mohou být pravděpodobně způsobeny vzájemným lokálním nebo systémovým mechanismem dopředného přenosu mezi FGF21 a sympatické systémy. Kromě adrenergní kontroly může být exprese a sekrece FGF21 také regulována aminokyselinami. Dříve se ukázalo, že dietní omezení methioninu 45 nebo leucinu 46 zvyšuje expresi tkáně a cirkulující koncentrace FGF21 u myší. Zjistili jsme vyšší plazmatické koncentrace FGF21 u potkanů ​​0P a 5P, které také vykazovaly současné snížení plazmatického methioninu a tyrosinu, ale zvýšení koncentrací glycinu. Kromě toho měl 10P větší transkripční výskyt FGF21 v hnědém tuku a svalu spolu se snížením plazmatického threoninu, tryptofanu, valinu, fenylalaninu, leucinu, isoleucinu a lysinu a zvýšením serinu a alaninu. Zbývá určit, zda změny v těchto aminokyselinách, buď samotné nebo společně, přispívají k pozorovaným změnám exprese FGF21 ve více tkáních vyvolaných nízkým obsahem bílkovin. Relativně větší zvýšení transkriptu FGF21 v játrech než hnědého tuku v 0P naznačuje, že zdroj FGF21 se může přesunout z hnědého tuku do jater v závislosti na stupni proteinového omezení. Přestože FGF21 pocházející z jater mohou působit prostřednictvím endokrinního mechanismu ke zvýšení termogeneze BAT 17, 47, naše data naznačují, že zesílená signalizace parakrinní nebo autokrinní FGF21 v BAT je také důležitá pro účinky nízkoproteinových diet na termogenezi.

Kromě zvýšeného sympatického řízení poskytujeme důkazy, že zvýšená serotonergní signalizace působící prostřednictvím 5HT3 receptorů je také důležitá pro zvýšené výdaje. Dříve se ukázalo, že metergolin, neselektivní antagonista 5HT receptoru a agonista dopaminu, snižoval klidový V02 u zvířat krmených 8% bílkovinnými dietami 48 . V naší studii selektivní antagonista 5HT3 receptoru ondansetron snížil energetické výdaje zejména ve skupině 10P. Vzhledem k tomu, že asi 15% cirkulujícího ondansetronu získává přístup do mozku 49, účinky antagonisty na výdaje v této studii jsou pravděpodobně zprostředkovány jak periferními, tak centrálními mechanismy. Ačkoli serotonin odvozený z mozku může hrát roli v termogenezi 28, zvýšená četnost transkriptu TPH1 a ​​SERT v BAT u potkanů ​​10P a 5P naznačuje navýšení lokálního obratu serotoninu, což by zase mohlo působit parakrinním nebo autokrinním způsobem pro zvýšení termogeneze. Tato zjištění společně naznačují, že zvýšená adaptivní termogeneze stravy s nízkým obsahem bílkovin je pravděpodobně zprostředkována prostřednictvím konvergence paralelních nebo vzájemně závislých sympatických, serotonergních a FGF21 signálních drah.

V této studii je snížení přírůstku tělesné hmotnosti a tkáňových zásob u zvířat krmených 0 až 5% bílkovinovou stravou v souladu s předchozími studiemi 6, 8, 9, 14, 17, 34 . Jak se očekávalo, 0P s nejnižšími dietními poměry bílkovin k sacharidům (0:67) nebo tukem (0:33) měly během restrikce nejnižší hmotu tuků a hubených tkání. Anorexie s následným zvýšením využití lipidů, spojená se zvýšenými výdaji energie, pravděpodobně přispěla k trvalému snížení přírůstku hmotnosti, tuku a chudé hmoty v 0P. Nižší poměr bílkovin k uhlohydrátům (5:62) ve stravě 5P vedl ke snížení chudé hmoty bez změn tukové hmoty, což přispělo ke zjevnému zvýšení obsahu tuku během restrikce. Snížení hmotnosti a chudé hmoty v 5P je pravděpodobně způsobeno zvýšenými energetickými výdaji, které nejsou kompenzovány hyperfágií k udržení energetické rovnováhy. Je zajímavé, že se zdá, že zvířata 5P chrání svoji tukovou hmotu a současně přeměňují oxidaci substrátu z tuků na uhlohydráty. Preferenční oxidace uhlohydrátů v 5P je odrazem vyššího obsahu uhlohydrátů v potravě a je v souladu s ostatními zprávami 50 a rozdělení dietního tuku na rezervy tuků je podobné jako v jiných studiích s adipogenními účinky nízkoproteinových sacharidů u myší. 51 . Předchozí studie ukázaly, že po restrikci proteinu se krysy pokoušejí znovu získat tělesnou hmotnost a tukové rezervy při opětovném podávání standardní proteinovou stravou 34, 35, 37, 38 ; časový průběh změn v tkáňových kompartmentech a využití substrátu však byl relativně neznámý. Prokazujeme, že během období realizace mělo 0P a 5P sníženou tělesnou hmotnost, tělesný tuk a chudou hmotu. Je zajímavé, že při provádění repertoáru vykazovala 0P robustní preferenci pro využití uhlohydrátů, a to i přes to, že všechny skupiny dostávaly běžnou stravu, a větší libové% v 0P a 5P naznačuje, že obě skupiny rychle rozdělují potravní protein směrem k doplňování proteinových rezerv. Důležité je, že 10P měl zvýšenou tělesnou hmotnost a obsah tělesného tuku při provádění standardní stravy s bílkovinami, a to i přes chybějící rozdíly v složení těla během omezení. Větší účinnost krmení těchto zvířat během reaimentace vedla ke zvýšení přírůstku hmotnosti s tím, že přebytečné kalorie byly rozděleny na tukové rezervy. Předchozí restrikce proteinu má tedy odlišné dlouhodobé účinky na složení těla a využití substrátu se závažným proteinovým omezením, které zpožďuje tuk a chudou akumulaci a zvyšuje využití uhlohydrátů během rearchace, zatímco mírné proteinové omezení předisponuje k nárůstu hmotnosti a obezitě. Tato zjištění mají důležité důsledky pro dlouhodobé důsledky proteinového omezení adipozity.

Navzdory chybějícím změnám v celkovém tělesném tuku v 5P a 10P během restrikce proteinu jsme zjistili, že tato zvířata spolu s 0P měla vyšší jaterní tuk, což svědčí o hepatické lipidóze. Na podporu hromadění tuku v játrech jsme zjistili, že 0P krysy měly snížené množství bílkovin v jaterním lipolytickém markeru HADH, se vzájemným zvýšením množství mRNA klíčových lipogenních markerů CD36 a FAS. V naší studii obsahovala nízkobílkovinová strava 67–57% uhlohydrátů s 33% tuku. Jiní uvedli, že dieta s relativně vysokým obsahem uhlohydrátů a tuků, podobně jako rozsahy v naší studii, podporovala vývoj tukových jater a zhoršila toleranci glukózy u potkanů 52, 53, 54 a myší 51, zatímco nízkotučné diety s vysokým obsahem bílkovin zvýšily adipozitu a mastná játra s paradoxním zlepšením glukózové tolerance u myší. Zvýšená hepatická lipidóza proto pravděpodobně navzdory úbytku hmotnosti při dietě 0P a 5P pravděpodobně negovala jakékoli zlepšení tolerance glukózy. Dále jsme se zaměřili na klíčové markery metabolismu aminokyselin v játrech a kosterním svalu. Jak se očekávalo, deprivace proteinu vedla k upregulaci jaterního aminokyselinového senzoru GCN2 a jeho downstream cílů peIF2a (Ser 51 ): eIF2a a ATF4. Také jsme pozorovali výrazné změny v klíčových regulátorech metabolismu aminokyselin. Upregulace transkriptů pro aminokyselinové transportéry SLC7A5 a SLC3A2 a enzym omezující rychlost u katabolismu aminokyselin s rozvětveným řetězcem v játrech a ve svalu BCKDH, zejména u potkanů ​​0P, svědčí o zvýšeném vychytávání a metabolismu aminokyselin s rozvětveným řetězcem. těmito tkáněmi.

Potenciální námitka u našeho modelu spočívá v tom, že krysy OP-CD náchylné k obezitě, které byly původně vyvinuty z potkanů ​​Sprague Dawley, podstoupily několik generací šlechtění a netestovali jsme účinky nízkoproteinových diet v kontrolním kmeni odolném vůči obezitě. . Je však pozoruhodné, že hyperfágie, zvýšená termogeneze a snížení přírůstku hmotnosti s našimi 0P a 5P a hyperfagie s 10P jsou v souladu s mnoha dalšími studiemi uvádějícími podobné nálezy u normálních hubených krys Sprague Dawley 7, 8, 9, 19, 21, 55, 56 . I když je termogenní aktivita tukové tkáně hnědé na dietní podněty u obézních zvířat často slabá 57, zvýšená termogeneze s restrikčním omezením bílkovin v potravě u našich krys OP-CD naznačuje, že účinky nízkého obsahu bílkovin na energetickou rovnováhu by mohly být zachovány jak u štíhlých, tak u hubených. obézní fenotypy. Možné mechanismy, kterými diety s nízkým obsahem bílkovin modulují energetickou bilanci, jsou znázorněny na obr. 8. Poskytujeme důkaz, že těžká deprivace proteinů způsobuje stav negativní energetické bilance, který přetrvává i po období deprivace primárně v důsledku snížení příjmu energie a zvýšení ve výdajích na energii. Naproti tomu mírný nedostatek bílkovin způsobuje hyperfagii bez změny energetického výdeje a predisponuje k nárůstu hmotnosti, adipozitě a hepatické lipidóze. Rovněž demonstrujeme, že nedostatek proteinů vyvolává sympatetickou a serotonergní signalizaci primárně v BAT k vyvolání termogeneze. Naše zjištění společně ukazují, že nedostatek bílkovin v potravě má ​​odlišné účinky na více metabolických parametrů u potkanů ​​náchylných k obezitě. Vzhledem k tomu, že mírně nízká bílkovinová strava podporuje u lidí hyperfágii 1, 10, 11, naše data, u zvířecího modelu, který lépe reprezentuje lidskou obezitu, naznačují, že taková strava by mohla zhoršit již existující náchylnost k nárůstu hmotnosti a obezitě.

Image

Dietiny neobsahující proteiny snižují příjem energie a zvyšují energetické výdaje, což vede ke ztrátě tělesné hmotnosti, tuku a chudé hmoty, zatímco velmi nízká bílkovinová dieta podporuje hyperfagii a termogenezi s výsledným snížením hmotnosti a chudé hmoty a středně nízká bílkovinová dieta je hyperfagická beze změn energetické výdaje a tělesný tuk a libová hmota. Zvýšená sekrece a signalizace sympatického, serotonergního a fibroblastového růstového faktoru-21 (FGF21) pravděpodobně přispívá k termogenním účinkům bezproteinové a velmi nízké proteinové stravy. Je nepravděpodobné, že anorexigenní střevní peptidy hrají roli v modulaci příjmu, avšak zvýšená serotonergní signalizace, pravděpodobně střevního původu, zprostředkovává účinky nízkoproteinové stravy na příjem potravy. Deficit bílkovin v potravě dále podporuje hepatickou lipidózu. Šipky směřující nahoru, dolů nebo vodorovně označují zvýšení, snížení nebo žádnou změnu. Cesty, které vyžadují další ověření, jsou vyznačeny přerušovanou čarou. Barevné kruhy představují relativní proporce bílkovin (modrá), uhlohydrátů (zelená) a tuku (červená) ve stravě.

Obrázek v plné velikosti

Metody

Zvířata, ustájení a ošetření

Pokusy na zvířatech byly schváleny Výborem pro péči o zvířata University of Calgary (# AC12–0033). Samci krys Sprague Dawley náchylní na obezitu (~ 155 g, 6 týdnů; Crl: OP-CD, Strain 463; Charles River, Montreal, QC, Kanada) byli vybráni, protože zachycují znaky lidské obezity včetně polygenní dědičnosti, glukózové intolerance a obezita 58, 59, 60 ; měly by tedy větší translační význam pro testování obezogenních účinků stravy s nízkým obsahem bílkovin. Byly umístěny jednotlivě v metabolických klecích komplexního laboratorního monitorovacího systému zvířat (CLAMS®, ​​Columbus Instruments; Columbus, OH, USA) za standardní teploty (23–24 ° C) a světelných podmínek (12 hodin cyklus světlo-tma; světla zhasnuta) v 1100 h). Obecná údržba a chov (doplňkové metody) byly podle našich dříve zveřejněných postupů 5 .

Prior to testing, animals were acclimatized to the environment and experimental conditions for 2 weeks. During the acclimatization period, they received a standard chow diet (25% protein, 62% carbohydrate, 13% fat, energy density 4.07 kcal/g; PicoLab® Rodent Diet 20; LabDiet, St. Louis, MO, USA) for 4 days, followed by a high-fat control diet for 10 days (Supplementary Table S1). The rats (279 ± 3 g body weight) were then weight-matched and randomly allocated to four isocaloric high-fat diets (4.4 kcal/g; 33% fat calories) with protein contributing to 15% (control; 15P), 10% (10P), 5% (5P) or 0% (0P) calories. These diets represent arbitrary states of protein starvation or total deprivation (0P), very low (5P) and moderately low (10P) dietary protein, relative to recommended control (15P) requirements 61 . Diets were made in-house (Supplementary Table S1) using ingredients from Dyets, Inc. (Bethlehem, PA, USA). Three experiments were conducted. In experiment 1, to determine the metabolic responses to the duration of protein deprivation, rats (n = 8/group) were randomized to 0P for 14 days, 0P for 21 days, or 15P, during the restriction phase followed by a realimentation phase with feeding on 15P diet for 28 or 21 days. Since the metabolic responses were similar between 14 vs 21 days of protein deprivation, in experiment 2, rats (n = 4–8/group) were randomized to either 15P, 10P, 5P or 0P for 14 days of restriction followed by 14 days of realimentation on the 15P diet. Multiple energy balance parameters were measured in both phases. In experiment 3, the rats (n = 8–10/group) were randomly assigned to identical treatment groups as indicated above for experiment-2, and fed the test diets for 14 days followed by a meal challenge and subsequent tissue sampling.

Metabolická měření

Food intake and energy expenditure were recorded daily using CLAMS ® throughout the study (Supplementary Methods) as we reported previously 5 . The rats were weighed twice a week and body composition was measured weekly using a Minispec LF110® NMR Analyzer (Bruker Corporation, Milton, ON, Canada). IPGTT was performed in all animals at d 10–13 as we previously described 5, 62 . Gross energy content (kilocalories per gram) of fecal samples collected towards the end of the first and second week of the study were analyzed by bomb calorimetry (1341 Plain Jacket Bomb Calorimeter, Parr Instrument Company, Moline, IL, USA) and energy digestibility calculated from the differences between total energy intake and fecal energy output.

Blockade of 5HT3 receptors and β-AR

To assess the role of 5HT3 receptors and β-AR in energy balance, ondansetron (Ondansetron hydrochloride, Tocris, Burlington, ON, Canada, #2891) a selective 5HT3 receptor antagonist, and propranolol (Propranolol hydrochloride; Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canada, #P8688) a β1 and β2-AR blocker, were administered on d 6–8 and 15–17, respectively. In a cross-over design, following an overnight fast, each animal received intraperitoneal injection of saline or ondansetron (0.5 ml; 1 mg/kg in sterile 0.9% saline) 29, 30, 31 at 1030 h (30 min before the onset of dark period) with ~48 h between injections. Similarly, overnight fasted rats received subcutaneous injection of either saline or propranolol (0.5 ml; 10 mg/kg in sterile 0.9% saline) 20, 63 .

Meal test and tissue harvesting

In experiment 3, on d 19, following an overnight fast, rats were allowed to freely consume their usual treatment diet for 1 h after dark onset (1100 h). Blood samples were obtained from the saphenous vein before (0 min) and at 60 and 120 min after onset of food access, plasma separated, and various tissues sampled at termination (Supplementary Materials and Methods). Blood glucose concentrations were measured using a glucometer at the above mentioned time points (Accu-Chek®; Roche Diagnostics, QC, Canada).

Plasma hormones and amino acids

Plasma concentrations of PYY, GIP, amylin, insulin, C-peptide and leptin were measured in duplicate using a Milliplex® Map rat gut hormone panel (Millipore, Luminex Corp., Austin, TX; RGT 88 K) on a Luminex® platform (Bio-Plex 200) following our published procedures 5, 62 . Plasma FGF21 concentrations were measured using a commercially available rat/mouse FGF21 ELISA kit (EMD Millipore Corporation, Saint Charles, MO, USA, #EZRMFGF21–26 K). The intra-assay coefficient of variation for PYY, GIP, amylin, insulin, C-peptide, leptin and FGF21 were 8.42, 19.21, 11.45, 3.46, 5.03, 8.13 and 3.75%, respectively. Terminal postprandial samples were used for measuring plasma amino acid concentrations (Supplementary Materials and Methods).

Immunoblot and reverse transcription semi-quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR) analyses

Immunoblotting was performed (see Supplementary Methods and Supplementary Table S5) for eIF2α, peIF2α (Ser 51 ), ATF4, and HADH in liver following our published procedures 5, 62, 64 . RT-qPCR was performed (see Supplementary Methods and Supplementary Table S6) for GCN2, ATF4, FGF21, β-Klotho, SLC38A2, SLC7A5, SLC3A2, BCKDH, CD36, FAS, CPT1, SERT, TPH1, β3-AR, UCP1, UCP3, irisin, and PGC1-α in BAT, muscle and liver following our published procedures 5, 62, 64 .

Statistická analýza

Repeated measures on energy intake, energy expenditure, body composition, body weight, IPGTT and plasma hormones were analyzed by linear mixed models using SPSS (IBM® SPSS® Statistics Version 22, Armonk, NY, USA). Metabolic measurements during the 14-day protein restriction phase of experiments 1 to 3 were combined prior to analyses. The fixed effects of dietary treatment, time and the interaction of dietary treatment and time were included in the model. In addition, energy expenditure was also analyzed by incorporating lean mass as a covariate in the above model, followed by ANCOVA at each time point. For ondansetron and propranolol effects on energy intake and energy expenditure, data were modeled to include fixed effects of dietary treatment, drug, time and interactions of dietary treatment, drug and time. Animal nested in dietary treatment was the random variable on which repeated measures were taken and covariance structures modeled either as compound symmetry, heterogenous compound symmetry, first-order antedependence, autoregressive, heterogenous autoregressive or toeplitz. Discrete data on plasma amino acids, AUC for drug effects on energy expenditure, digestible energy, feed efficiency, and protein and mRNA abundance of tissue markers, were analyzed by one-way ANOVA with dietary treatment as a between-subject factor. Means were separated by Dunnett's post hoc test with 15P dietary treatment as the control. For drug effects within groups, paired t-test was used to separate means. Data are presented as the mean ± standard error of the mean (SEM). P values < 0.05 were considered to declare significant difference and trends were indicated at P values < 0.10.

dodatečné informace

How to cite this article : Pezeshki, A. et al. Low protein diets produce divergent effects on energy balance. Sci. Rep. 6, 25145; doi: 10.1038/srep25145 (2016).

Doplňující informace

Soubory PDF

  1. 1.

    Doplňující informace

Komentáře

Odesláním komentáře souhlasíte s tím, že budete dodržovat naše smluvní podmínky a pokyny pro komunitu. Pokud zjistíte, že je něco urážlivé nebo které není v souladu s našimi podmínkami nebo pokyny, označte jej jako nevhodné.