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- Title
Calorie restriction on insulin resistance and expression of SIRT1 and SIRT4 in rats.
- Authors
Yong-Ru Chen; Shi-Rong Fang; Yu-Cai Fu; Xiao-Hui Zhou; Ming-Yan Xu; Wen-Can Xu
- Abstract
The sirtuin proteins are nicotinamide adenine dinucleotide dependent deacetylases and adenosine diphosphate (ADP)-ribosyl transferases associated with metabolic balance and lifespan extension. Sirtuin 1 (SIRT1) and sirtuin 4 (SIRT4) have been reported to regulate insulin secretion, but their association with the development of insulin resistance and nonalcoholic fatty liver disease remain undefined. The aim of this study was to determine the expression of SIRT1 and SIRT4 in the liver and pancreas of rats fed with different diets and analyze the association of these proteins with insulin resistance and nonalcoholic fatty liver disease. Male Sprague-Dawley rats were randomly divided into the following 4 diet treatment groups: normal control (NC), calorie restriction (CR), high-fat (HFa), and high-fructose (HFr), and these groups were maintained for 12 weeks. Blood biochemical analysis and histopathology indicated that HFa and HFr groups were insulin resistant and developed nonalcoholic fatty livers. SIRT1 was present in the nucleus and cytoplasm of the pancreatic β-cells, while SIRT4 was located in the cytoplasm. Treatment with the CR diet increased the expression of SIRT1 in both the pancreas and liver, while treatment with the HFa and HFr diets caused a decrease. SIRT4 was upregulated in the liver of rats treated with the HFa diet, but did not change with the CR diet treatment. These data suggest that SIRT1 and SIRT4 were both involved in the development of insulin resistance and nonalcoholic fatty liver disease. Les sirtuines sont des déacétylases dépendantes du nicotinamide adénine dinucléotide, et des adénosinediphosphate (ADP)-ribosyl transférases associées à la balance métabolique et à l’allongement de la durée de vie. La sirtuine 1 (SIRT1) et la sirtuine 4 (SIRT4) régulent la sécrétion d’insuline, mais leur association au développement de la résistance à l’insuline et de la stéatose hépatique non alcoolique demeure mal définie. Cette étude visait à déterminer les niveaux d’expression de SIRT1 et SIRT4 dans le foie et le pancréas de rats soumis à différentes diètes, et à analyser l’association de ces protéines à la résistance à l’insuline et à la stéatose hépatique non alcoolique. Des rats mâles Sprague-Dawley ont été divisés aléatoirement en quatre groupes selon la diète: contrôle normal (CN), pauvre en calories (PC), riche en gras (RG) et riche en fructose (RF), et ces groupes ont été traités pendant 12 semaines. Des analyses sanguines biochimiques et l’histopathologie ont indiqué que les groupes RG et RF étaient devenus résistants à l’insuline et avaient développé une stéatose hépatique non alcoolique. SIRT1 était présente dans le noyau et le cytoplasme des cellules β du pancréas, alors que SIRT4 était localisée dans le cytoplasme. Une diète PC augmentait l’expression de SIRT1 dans le pancréas et le foie, alors que les diètes RG et RF la diminuaient. L’expression de SIRT4 était stimulée dans le foie des rats traités à la diète RG, mais ne changeait pas après une diète PC. Ces résultats suggèrent que SIRT1 et SIRT4 sont toutes deux impliquées dans le développement de la résistance à l’insuline et de la stéatose hépatique non alcoolique.
- Subjects
LOW-calorie diet; INSULIN resistance; FATTY liver; NICOTINAMIDE; ADENOSINE diphosphate; INSULIN; PROTEINS; CYTOPLASM
- Publication
Biochemistry & Cell Biology, 2010, Vol 88, Issue 4, p715
- ISSN
0829-8211
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/O10-010