Уровень глюкозы в крови не изменялся после внутрипросветного введения смеси желчных кислот (холевая кислота (CA), дезоксихолевая кислота (DCA) и хенодезоксихолевая кислота (CDCA) как в свободной форме, так и в конъюгированных с глицином и таурином формах, по 1 мМ каждая) (P > 0,05, рисунок 1 A), но повышался после внутрипросветного введения глюкозы (исходный уровень: 9,6 ± 0,2 мМ, пиковый уровень: 15,5 ± 1,2, P < 0,001). Глюкоза, а также смесь желчных кислот стимулировали секрецию амилина через 15 и 30 минут после введения.
Секреция глюкагона увеличилась после введения смеси желчных кислот через 5 мин.
Как глюкоза, так и желчные кислоты стимулировали секрецию С-пептида и инсулина в плазме крови в более поздние моменты времени. Секреция GIP и GLP-1 была значительно стимулирована смесью желчных кислот (в 2–4 раза) через 5 мин по сравнению с исходным уровнем и вернулась к исходному уровню через 15 мин.
Аналогичные реакции наблюдались после внутридуоденального введения глюкозы, при этом ни пиковые значения не различались между вариантами лечения.
И глюкоза, и желчные кислоты имели тенденцию к увеличению секреции PYY.
Поскольку секреция GLP-1 и PYY стимулировалась желчными кислотами in vivo , мы далее исследовали молекулярные механизмы, лежащие в основе этих (а также нейротоксинов) реакций, используя изолированный перфузируемый тонкий кишечник крысы. Внутрипросветное введение смеси желчных кислот (CA, DCA, CDCA как в неконъюгированной, так и в конъюгированной с глицином и таурином формах) увеличивало секрецию GLP-1, PYY и нейротоксинов в 4–8 раз по сравнению с базальной секрецией, и это предотвращалось холесевеламом.
Холесевелам является секвестрантом желчных кислот, который связывается с желчными кислотами и снижает их абсорбцию ( рис. 3A3–4 ). Чтобы выяснить, было ли отсутствие секреции кишечных гормонов в присутствии этого секвестранта желчных кислот ( рис. 3А1–2 ) обусловлено снижением доступности свободных желчных кислот для стимуляции рецепторов, расположенных в просвете кишечника, или снижением абсорбции и уменьшением доступности базолатеральных желчных кислот ( рис. 3 D,G), мы далее протестировали эффекты ингибирования основного транспортера конъюгированных желчных кислот, илеального транспортера желчных кислот (IBAT).
Роль илеального транспортера желчных кислот (IBAT)
Ингибирование транспортера ослабило как абсорбцию TDCA, так и секрецию гормона ( рис. 3 B1–4 , n = 6 ). В отдельной серии экспериментов мы исследовали эффект ингибитора IBAT в сочетании с внутрипросветным введением смеси неконъюгированных желчных кислот (CA, DCA и CDCA: каждая 1 мМ), которые более липофильны, чем конъюгированные желчные кислоты (и, следовательно, должны абсорбироваться путем диффузии по эпителию кишечника, не зависящей от IBAT ). В этом случае ингибитор не оказывал влияния ни на абсорбцию желчных кислот, ни на реакции GLP-1 и NT (хотя секреция PYY была несколько снижена) (P < 0,01, рис. 3 C1–4 , n = 6 ). Поскольку IBAT связывает поглощение BA с одновременным поглощением натрия, активность этого транспортера может (если он присутствует на соответствующих энтероэндокринных клетках) сама по себе стимулировать секрецию пептидов путем деполяризации L-клетки, как это происходит в случае глюкозо-стимулированной секреции GLP-1 и NT (через натрий-глюкозный транспортер 1 [11] , [22] , [23 ] , [24] , [33] , [37] ). У крыс IBAT преимущественно экспрессировался в подвздошной кишке ( рис. 3 D) и ко-локализовался с GLP-1 ( рис. 3 E), но эффект активности IBAT на секрецию GLP-1, NT или PYY, стимулированную TDCA, из перфузированного кишечника крысы, по-видимому, не связан с деполяризацией клеток, поскольку ингибирование L-типа потенциал-зависимых кальциевых каналов (нифедипином) не оказывало влияния на секреторный ответ ( рис. 3F.1,2 ). В отдельных контрольных исследованиях внутрипросветное введение TDCA значительно стимулировало секрецию GLP-1, NT и PYY, а в случае GLP-1 и NT – в сопоставимой степени при двукратном применении в одном и том же эксперименте ( рис. 3 F1, 2 , n = 6), подтверждая, что ослабление секреции, стимулированной TDCA, в присутствии ингибитора IBAT является специфическим событием.
Поскольку мы обнаружили, что TGR5 экспрессируется изолированными первичными L-клетками мыши и ко-локализуется с GLP-1 и PYY в тонком кишечнике крысы ( рис. 4 E,F), наши данные, следовательно, указывают на то, что секреция, стимулированная желчными кислотами, зависит от прямой активации базолатерально расположенных рецепторов TGR5, экспрессируемых N- или L-клетками. Внутрипросветное введение УДХК (которая не активирует TGR5) in vivo не изменяло секрецию GLP-1, тогда как сложная смесь желчных кислот (КА, ДКА и КДХК в неконъюгированной и конъюгированной с глицином и таурином формах) с той же общей концентрацией желчных кислот приводила к выраженному увеличению.
Для дальнейшего подтверждения роли рецептора TGR5 мы также исследовали изолированный перфузированный тонкий кишечник мышей с нокаутом TGR5 (KO) [46] . Здесь внутрипросветное введение желчных кислот (та же сложная смесь, что и выше) не оказывало влияния на секрецию GLP-1 и PYY, тогда как у диких сородичей наблюдался выраженный гормональный ответ
Кроме того, внутриартериальное введение TUDCA (0,01 мМ) не стимулировало секрецию GLP-1, NT и PYY из изолированного перфузированного тонкого кишечника крысы, в отличие от активирующих TGR5 желчных кислот TCDCA и TDCA, которые в той же концентрации значительно стимулировали секрецию.
Отсутствие прямого влияния желчных кислот на секрецию панкреатических гормонов.
Чтобы исследовать, являются ли стимулированный желчными кислотами (ЖК) инсулиновый ответ и тенденция к стимуляции секреции глюкагона, наблюдаемые in vivo, результатом прямого воздействия ЖК на поджелудочную железу, мы изучили прямое воздействие ЖК и прямую активацию TGR5 в изолированной перфузируемой поджелудочной железе крысы, используя ту же смесь ЖК и агонист TGR5, что и in vivo , а также при перфузии кишечника. Ни ЖК, ни агонист TGR5 (даже в дозе в 10 раз большей, чем та, которая сильно стимулировала секрецию GLP-1, NT и PYY в кишечнике) не оказывали никакого влияния на секрецию глюкагона или инсулина ни при низком (3,5 мМ), ни при высоком (10 мМ) уровне глюкозы ( рис. 5 A–D), что согласуется с нашим наблюдением, что ни α-, ни β-клетки поджелудочной железы, выделенные из мышей, не экспрессируют TGR5.
Глюкоза оказала ожидаемое воздействие на секрецию этих пептидов: повышение концентрации глюкозы с 3,5 до 10 мМ ингибировало секрецию глюкагона примерно в 15 раз и стимулировало секрецию инсулина примерно в 10 раз, в то время как L-аргинин (положительный контроль) также значительно стимулировал секрецию обоих гормонов.
—————
L-аргинин и инсулин, глюкагон
——-+—————-
У человека желчные кислоты были идентифицированы как стимуляторы секреции глюкагона, GLP-1, инсулина, NT и PYY [2] , [3] , [13] , [30] , [38]
Однако трудно оценить, является ли состав применяемой в нашем исследовании смеси желчных кислот репрезентативным для постпрандиального внутрипросветного состава у людей (или крыс). Это связано с тем, что большинство данных о составе желчных кислот у людей были получены из образцов, взятых из периферической вены.
Мало что известно о том, насколько точно это отражает состав желчных кислот, первоначально секретируемых в просвет кишечника, поскольку кишечная реабсорбция и задержка в печени могут различаться между желчными кислотами, а также из-за различий в микробной активности в кишечнике, которая дегидроксилирует первичные желчные кислоты. У анестезированных крыс внутрипросветное введение комплексной смеси желчных кислот (всего 9 мМ) сильно стимулировало секрецию GIP, GLP-1, C-пептида и инсулина, отражая эффекты желчных кислот у человека [2] , [3] , [13] , [38] .
Аналогично исследованию in vivo , внутрипросветное введение желчных кислот привело к выраженным реакциям GLP-1, NT и PYY, подтверждая исследования in vitro, в которых было показано, что различные желчные кислоты стимулируют секрецию GLP-1 из продуцирующих GLP-1 клеточных линий GLUTag и STC-1, из первичных культур клеток мышей и из ткани кишечника мышей, помещенной в камеры Уссинга [6] , [19] , [34] .
Было высказано предположение, что желчные кислоты или селективные агонисты TGR5 напрямую стимулируют секрецию глюкагона и инсулина из изолированных островков Лангерганса человека и грызунов [10] , [26] , [27] .
Кроме того, TGR5 не экспрессировался в первичных α- или β-клетках, а агонист TGR5 (который стимулировал секрецию GLP-1, NT и PYY из перфузированного кишечника) не оказывал влияния на секрецию эндокринных гормонов из перфузированной поджелудочной железы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий