Hệ thống nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm

Các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm thường bắt đầu nghiên cứu của họ với việc nuôi cấy tế bào đơn lẻ cho phép họ kiểm soát chính xác các điều kiện của thí nghiệm. Các dòng tế bào mỡ từ mỡ tích tụ ở người, đặc biệt là các dòng được tìm thấy dưới da và trong các cơ quan, được sử dụng làm mô hình chính để nghiên cứu các tác động trao đổi chất. Khi các nhà khoa học tiêm 5 mũi amino 1mq peptide vào các hệ thống nuôi cấy này ở nồng độ thường từ 5 đến 50 micromol, họ có thể thấy phản ứng trực tiếp từ tế bào mà không cần phải xử lý sự phức tạp của các yếu tố hệ thống. Các xét nghiệm này cho thấy việc ngăn chặn NNMT làm thay đổi sự hình thành các giọt lipid, cách hấp thụ glucose và sản xuất các dấu hiệu viêm trong từng tế bào mỡ.

Nuôi cấy nguyên bào sợi cũng hữu ích cho việc học tập, đặc biệt khi nhìn vào những điều xảy ra khi già đi. Các nhà khoa học nghiên cứu quá trình lão hóa sao chép, quá trình tế bào ngừng phân chia khi chúng không thể tạo ra thêm bất kỳ bản sao nào của chính mình, bằng cách sử dụng các tế bào đã được phân chia nhiều lần.

Các mô hình lão hóa tự nhiên giúp chúng ta hiểu thêm về cách điều hòa trao đổi chất thay đổi khi chúng ta già đi. Các nhà khoa học sử dụng những con chuột già (thường từ 18 đến 24 tháng tuổi, bằng tuổi người lớn tuổi) trong các nghiên cứu để tìm hiểu xem việc chặn NNMT có thể khắc phục các vấn đề trao đổi chất khi già đi hay không. Mục tiêu của những nghiên cứu này là tìm ra cách duy trì khối lượng cơ bắp, khả năng tập luyện, chức năng nhận thức và hồ sơ dấu hiệu viêm. Sự phức tạp của toàn bộ hệ thống động vật với nhiều cơ quan cho thấy mô mỡ, gan, cơ và não kết hợp như thế nào theo những cách mà các mô hình tế bào không thể làm được.

Mô hình bệnh chuyển hóa chuyên biệt

Ngoài việc sử dụng các mô hình bình thường về mỡ và lão hóa, các nhà nghiên cứu còn sử dụng các mô hình bệnh chuyên khoa để xem xét các rối loạn chuyển hóa khác. Các mô hình di truyền không hoạt động bình thường đối với các thụ thể insulin hoặc tín hiệu leptin giúp cho thấy liệu tác dụng của hợp chất có phụ thuộc vào việc các con đường hormone có đầy đủ chức năng hay không. Mô hình căng thẳng trao đổi chất,

Nghiên cứu về bản phiên mã cho thấy những thay đổi trong các bộ điều chỉnh chính chẳng hạn như gamma thụ thể kích hoạt peroxisome proliferator- (PPAR- ), có trạng thái acetyl hóa liên quan trực tiếp đến sự gia tăng NAD+ xảy ra khi NNMT bị chặn. Sự thay đổi acetyl hóa này dường như là do hoạt động của sirtuin-1 (SIRT1), kết nối mục tiêu enzyme trực tiếp của hợp chất với các tác động biểu sinh rộng hơn.

Chức năng ty thể và năng lượng sinh học

Phân tích ty thể trong nuôi cấy tế bào được xử lý cho thấy sự cải thiện lớn về khả năng hô hấp của chúng. Các nhà khoa học sử dụng máy theo dõi quá trình trao đổi chất của Seahorse, là những cỗ máy đo lường-việc sử dụng oxy và độ axit ngoại bào theo thời gian thực, đã phát hiện ra rằng tốc độ phosphoryl oxy hóa cao hơn. Đặc biệt, sau khi tiếp xúc với hợp chất, hô hấp cơ bản, hô hấp liên kết ATP{3}} và khả năng hô hấp tối đa đều tăng lên. Dựa trên những kết quả này, có vẻ như các tế bào được tiêm trở nên trao đổi chất hiệu quả hơn, nhận được nhiều năng lượng hơn từ các chất dinh dưỡng thông qua con đường hiếu khí thay vì quá trình đường phân, vốn kém hiệu quả hơn.

Các dấu hiệu hình thành ty thể cũng phản ứng mạnh mẽ. Các nhà nghiên cứu tìm thấy lượng PGC-1 cao,

Phương pháp theo dõi thành phần cơ thể và cân nặng

DEXA và cân mô được sử dụng để theo dõi thành phần cơ thể trong quá trình nghiên cứu trao đổi chất. Động vật được điều trị luôn có khối lượng mỡ giảm trong khi vẫn duy trì hoặc tăng nhẹ khối lượng nạc. Các nhà nghiên cứu cũng đo lường lượng mỡ dự trữ, trọng lượng gan và sự tích tụ lipid của từng cá nhân. Nhuộm Oil Red O giúp đánh giá liệu việc điều trị có làm giảm hoặc đảo ngược sự thâm nhiễm mỡ ở gan hay không.

Đánh giá cân bằng nội môi glucose và độ nhạy insulin

Các nhà nghiên cứu nghiên cứu về quá trình trao đổi chất đặt nhiều trọng tâm vào các biện pháp kiểm soát glucose. Xét nghiệm dung nạp glucose đường uống (OGTT) bao gồm việc cung cấp một lượng glucose bình thường và sau đó kiểm tra lượng đường trong máu nhiều lần trong suốt hai giờ. Các đường cong chênh lệch glucose và tính toán diện tích-dưới-đường cong rút ra từ điều này cho thấy động vật loại bỏ glucose ra khỏi máu hiệu quả như thế nào. Những nghiên cứu sử dụng5 amino 1mq tiêm peptidethường cho thấy khả năng dung nạp glucose tốt hơn. Động vật được điều trị có mức đường huyết cao nhất thấp hơn và quay trở lại mức cơ bản nhanh hơn so với đối chứng.

Dữ liệu về oxy và carbon dioxide có thể được sử dụng để tính ra tỷ lệ trao đổi hô hấp (RER), cho biết động vật nhận được phần lớn năng lượng từ việc đốt cháy carbs (RER gần 1,0) hay chất béo (RER gần 0,7). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng động vật đã được điều trị thường có giá trị RER thấp hơn, nghĩa là chúng đốt cháy chất béo hiệu quả hơn, đây là một thay đổi tích cực về mặt sinh học.

Chỉ số trao đổi khí được sử dụng để tìm ra lượng năng lượng mà một hợp chất sử dụng. Điều này cho thấy liệu chất đó có làm thay đổi tốc độ trao đổi chất hay không. Một số nghiên cứu cho thấy sự gia tăng nhỏ trong việc sử dụng năng lượng xảy ra ngay cả khi mức độ hoạt động không thay đổi. Điều này cho thấy rằng quá trình sinh nhiệt hoặc tốc độ trao đổi chất cơ bản đã nhanh hơn. Việc theo dõi bài tập bằng tia hồng ngoại sẽ ghi lại các kiểu chuyển động giúp xác định xem việc giảm cân là do hoạt động nhiều hơn hay do những thay đổi trong quá trình trao đổi chất của cơ thể. Hầu hết các nghiên cứu cho thấy sự cải thiện về trao đổi chất xảy ra ngay cả khi mọi người không làm nhiều hơn nữa.

với lượng glucose hoặc lipid ít hơn và tăng quá cao khi chúng được cho ăn lại. Các nghiên cứu sử dụng tiếp xúc lạnh, giúp tăng tốc độ sinh nhiệt và oxy hóa chất béo, cho thấy rằng động vật được điều trị giữ nhiệt độ cơ thể ổn định hơn, điều này cho thấy chúng có khả năng sinh nhiệt thích ứng tốt hơn.

Các nghiên cứu can thiệp bằng tập thể dục xem xét cách phối hợp giữa y học tổng hợp và vận động thể chất để tạo ra hiệu quả lớn hơn. Trong hầu hết các trường hợp, các phác đồ kết hợp sẽ cải thiện các dấu hiệu trao đổi chất, mật độ ty thể và khả năng chịu đựng nhiều hơn là chỉ can thiệp đơn thuần. Cơ chế này dường như liên quan đến việc kích hoạt đồng thời các con đường AMPK và PGC-1, cả hai đều phản ứng với việc tập thể dục và tăng NAD+.. Những kết quả này đặc biệt hữu ích để chuyển chúng sang các tình huống thực tế-trong đó việc thay đổi lối sống có thể có tác dụng tốt với các phương pháp điều trị bằng thuốc.