Role of insulin in protein metaboli

Role of insulin in protein metabolism
Insulin resistance in obesity is primary characterized by a decreased insulin-stimulated glucose disposal due to impair- ments in insulin-signalling pathway (51). However, insulin is also an important regulator of protein metabolism as this hormone, together with amino acids, is a key factor for the regulation of body protein mass (52). The main in vivo effect of insulin and amino acids on whole-body and skel- etal muscle protein metabolism is to inhibit protein break- down and to stimulate protein synthesis (53,54). In obesity, the control of protein metabolism by these factors has been shown to be modified like in other situations of insulin resistance (type 2 diabetes, ageing) (55–58). Luzi et al. observed that the regulation of protein breakdown and leucine oxidation by insulin is impaired in obese subjects receiving low dose of insulin but not in those receiving high dose of insulin (59). It is interesting to note that a similar inhibition of protein breakdown during insulin clamps is obtained with higher plasma insulin levels in obese subjects (59–61). Thus, when the difference in plasma insulin con- centration is considered in relation to the inhibitory action of this hormone on protein breakdown, significant differ- ences between the obese and the non-obese subjects for the inhibition of whole-body protein breakdown have been underlined (55). Insulin infused alone induces hyperinsuli- naemia but results in a decrease in plasma amino acid concentration to an extent that likely leads to alterations in the regulation of protein metabolism (53). Whole-body protein synthesis is normally stimulated in obese subjects during hyperaminoacidaemia with basal insulinaemia, sug- gesting that whole-body protein synthesis is still responsive to infusion of amino acid alone during obesity (59). The role of insulin, while avoiding any specific amino acid effect, has been considered by clamping plasma amino acid at their post-absorptive concentrations during a hyperinsulinaemic clamp (62). In these conditions, the blunted whole-body protein anabolic response to the action of insulin results mainly from impaired stimulation of whole-body protein synthesis in obese women. Combined infusions of insulin and amino acid failed to induce a normal inhibition of protein breakdown in non-diabetic obese subjects in com- parison with non-obese subjects (55). In this study, a lack of stimulation of muscle mitochondria protein synthesis after the insulin and amino acid clamp was also reported in the obese human subjects. It should be noted that protein metabolism in human obesity is also characterized by an elevation in plasma amino acid concentration, especially for the branched-chain amino acids (63–65). Although the increase in these amino acids has highly significant associa- tions with future development of diabetes in obese subjects (66), the underlying mechanisms are ill-defined.
In obese animals, several studies have observed a dimin- ished ability of insulin to stimulate protein synthesis and/or




to inhibit protein degradation in muscle. In lean and obese Zucker rats made diabetic by alloxan injection and treated with insulin for a short period of time (67), the findings of a lesser increase in muscle protein synthesis rate, together with a higher fractional rate of myofibrillar protein degra- dation in the obese than in the lean, suggest a resistance of protein metabolism to the anabolic action of insulin in this model of obesity. Furthermore, the results of another study in non-diabetic obese Zucker rats that in situ insulin infu- sion in hindlimbs resulted in greater stimulation of muscle protein synthesis than in the lean, despite a lower muscle mass (12), also suggest that obese Zucker rats develop resistance to insulin’s anti-proteolytic actions. In the geneti- cally obese db/db mice, muscle protein synthesis rate measured in situ in perfused hindquarters was found to be approximately 50% lower than in lean wild-type mice (68), whereas diet-induced obesity in mice does not affect basal rates of skeletal muscle protein synthesis, but impairs the activation of skeletal muscle protein synthesis in response to nutrient ingestion (66).

Kết quả (Việt) 1:

Vai trò của insulin trong chuyển hóa proteinInsulin resistance in obesity is primary characterized by a decreased insulin-stimulated glucose disposal due to impair- ments in insulin-signalling pathway (51). However, insulin is also an important regulator of protein metabolism as this hormone, together with amino acids, is a key factor for the regulation of body protein mass (52). The main in vivo effect of insulin and amino acids on whole-body and skel- etal muscle protein metabolism is to inhibit protein break- down and to stimulate protein synthesis (53,54). In obesity, the control of protein metabolism by these factors has been shown to be modified like in other situations of insulin resistance (type 2 diabetes, ageing) (55–58). Luzi et al. observed that the regulation of protein breakdown and leucine oxidation by insulin is impaired in obese subjects receiving low dose of insulin but not in those receiving high dose of insulin (59). It is interesting to note that a similar inhibition of protein breakdown during insulin clamps is obtained with higher plasma insulin levels in obese subjects (59–61). Thus, when the difference in plasma insulin con- centration is considered in relation to the inhibitory action of this hormone on protein breakdown, significant differ- ences between the obese and the non-obese subjects for the inhibition of whole-body protein breakdown have been underlined (55). Insulin infused alone induces hyperinsuli- naemia but results in a decrease in plasma amino acid concentration to an extent that likely leads to alterations in the regulation of protein metabolism (53). Whole-body protein synthesis is normally stimulated in obese subjects during hyperaminoacidaemia with basal insulinaemia, sug- gesting that whole-body protein synthesis is still responsive to infusion of amino acid alone during obesity (59). The role of insulin, while avoiding any specific amino acid effect, has been considered by clamping plasma amino acid at their post-absorptive concentrations during a hyperinsulinaemic clamp (62). In these conditions, the blunted whole-body protein anabolic response to the action of insulin results mainly from impaired stimulation of whole-body protein synthesis in obese women. Combined infusions of insulin and amino acid failed to induce a normal inhibition of protein breakdown in non-diabetic obese subjects in com- parison with non-obese subjects (55). In this study, a lack of stimulation of muscle mitochondria protein synthesis after the insulin and amino acid clamp was also reported in the obese human subjects. It should be noted that protein metabolism in human obesity is also characterized by an elevation in plasma amino acid concentration, especially for the branched-chain amino acids (63–65). Although the increase in these amino acids has highly significant associa- tions with future development of diabetes in obese subjects (66), the underlying mechanisms are ill-defined.Ở động vật béo phì, một số nghiên cứu đã quan sát thấy một khả năng dimin-ished của insulin để kích thích sự tổng hợp protein và/hoặc để ức chế sự thoái hóa protein trong cơ bắp. Trong nạc và béo phì Zucker chuột bằng bệnh tiểu đường alloxan tiêm và điều trị bằng insulin trong một thời gian ngắn thời gian (67), các kết quả từ một sự gia tăng nhỏ trong tỷ lệ tổng hợp protein cơ bắp, cùng với một tỷ lệ phân đoạn cao myofibrillar protein degra-Datong ở người béo phì hơn trong nạc, đề nghị một sức đề kháng của chuyển hóa protein để hoạt động anabolic của insulin trong mô hình này của bệnh béo phì. Hơn nữa, các kết quả của một nghiên cứu ở chuột cống Zucker béo phì không bệnh tiểu đường mà trong situ insulin infu-sion ở chân sau kết quả là sự kích thích lớn của tổng hợp protein cơ bắp hơn trong nạc, mặc dù một khối lượng cơ bắp thấp hơn (12), cũng đề nghị rằng béo phì Zucker chuột phát triển sức đề kháng để hành động chống proteolytic của insulin. Ở geneti - chuột db/db béo phì cally, cơ protein tổng hợp tỷ lệ đo trong situ ở thân sau perfused được tìm thấy là khoảng 50% thấp hơn ở nạc loại hoang chuột (68), trong khi chế độ ăn uống gây ra bệnh béo phì ở chuột không ảnh hưởng đến tỷ lệ cơ sở tổng hợp protein cơ xương, nhưng làm suy yếu sự kích hoạt của tổng hợp protein cơ xương để đáp ứng với dinh dưỡng uống (66).

Kết quả (Việt) 2:

Vai trò của insulin trong chuyển hóa protein
kháng insulin ở bệnh béo phì là chính đặc trưng bởi một lý glucose insulin kích thích giảm do ments impair- trong con đường insulin tín hiệu (51). Tuy nhiên, insulin cũng là một điều quan trọng trong chuyển hóa protein như hormone này, cùng với các axit amin, là một yếu tố quan trọng cho việc điều tiết khối lượng protein của cơ thể (52). Các tác dụng chính trong cơ thể của insulin và các axit amin trên toàn bộ cơ thể và chuyển hóa protein etal cơ skel- là ức chế protein BREAK- xuống và để kích thích sự tổng hợp protein (53,54). Trong béo phì, việc kiểm soát sự trao đổi chất protein bởi những yếu tố này đã được chứng minh để được sửa đổi như thế nào trong những tình huống khác của kháng insulin (đái tháo đường type 2, lão hóa) (55-58). Luzi et al. quan sát rằng quy định của phân tích protein và oxy hóa leucine của insulin bị suy yếu trong đối tượng béo phì nhận được liều thấp của insulin nhưng không phải trong những người nhận được liều cao insulin (59). Nó là thú vị để lưu ý rằng một sự ức chế tương tự của phân tích protein trong kẹp insulin là thu được với nồng độ insulin huyết tương cao hơn ở đối tượng béo phì (59-61). Vì vậy, khi sự khác biệt insulin trong huyết tương nồng được xem xét trong mối quan hệ với những hành động ức chế của hormone này phân tích protein, sự khác biệt đáng kể giữa những người béo phì và các đối tượng không béo phì cho sự ức chế của phân tích protein toàn bộ cơ thể đã được gạch chân (55). Insulin truyền một mình gây ra naemia hyperinsuli- nhưng kết quả trong việc giảm nồng độ acid amin plasma đến một mức độ mà có thể dẫn đến sự thay đổi trong các quy định về trao đổi chất protein (53). Toàn bộ cơ thể tổng hợp protein thường được kích thích ở các đối tượng béo phì trong hyperaminoacidaemia với insulinaemia đáy, sug- gesting rằng toàn bộ cơ thể tổng hợp protein vẫn còn đáp ứng với truyền acid amin một mình trong bệnh béo phì (59). Vai trò của insulin, trong khi tránh bất kỳ tác dụng axit amin đặc biệt, đã được coi là của kẹp axit amin trong huyết tương ở nồng hậu hấp thụ của họ trong một kẹp hyperinsulinaemic (62). Trong những điều kiện này, các cùn protein toàn bộ cơ thể phản ứng đồng hóa với hành động của kết quả insulin chủ yếu từ sự kích thích suy yếu của tổng hợp protein toàn bộ cơ thể ở phụ nữ béo phì. Truyền kết hợp của insulin và acid amin không gây ức chế bình thường của phân tích protein trong đối tượng béo phì không đái tháo đường trong sự so sánh với các đối tượng không béo phì (55). Trong nghiên cứu này, một thiếu sự kích thích sự tổng hợp protein ty thể cơ bắp sau khi insulin và acid amin kẹp cũng đã được báo cáo trong các đối tượng con người béo phì. Cần lưu ý rằng sự chuyển hóa protein trong bệnh béo phì của con người cũng được đặc trưng bởi độ cao nồng độ axit amin trong huyết tương, đặc biệt là đối với các chuỗi nhánh amino axit (63-65). Mặc dù sự gia tăng trong các axit amin có các hiệp hội rất quan trọng với tương lai phát triển của bệnh tiểu đường ở những người béo phì (66), các cơ chế cơ bản được xác định bị bệnh.
Ở động vật béo phì, một số nghiên cứu đã quan sát thấy một khả năng được mài dimin- insulin để kích thích tổng hợp protein và / hoặc ức chế sự thoái hóa protein trong cơ bắp. Ở chuột Zucker nạc và béo phì làm bệnh tiểu đường bằng alloxan tiêm và điều trị bằng insulin cho một khoảng thời gian ngắn (67), kết quả của một sự gia tăng ít hơn ở tốc độ tổng hợp protein cơ, cùng với tỷ lệ phân đoạn cao hơn của protein sợi cơ degra- nạt ở những người béo phì hơn trong nạc, đề nghị một sức đề kháng của sự trao đổi chất protein để các hành động đồng hóa của insulin ở mô hình này của bệnh béo phì. Hơn nữa, kết quả của một nghiên cứu ở chuột Zucker béo phì không đái tháo đường mà ở chỗ insulin sion infu- ở chi sau dẫn đến sự kích thích lớn hơn trong tổng hợp protein cơ bắp hơn trong nạc, mặc dù khối lượng cơ thấp hơn (12), cũng cho rằng béo phì Zucker chuột phát triển sức đề kháng với những hành động chống phân giải protein insulin của. Trong biệt geneti- béo phì chuột db / db, protein cơ tỷ lệ tổng hợp đo lường tại chỗ trong thân sau được tưới máu được tìm thấy là khoảng thấp hơn so với những con chuột hoang dại nạc (68) 50%, trong khi chế độ ăn uống béo phì gây ra ở chuột không ảnh hưởng đến lãi cơ bản của xương tổng hợp protein cơ, nhưng làm suy yếu sự hoạt hóa của xương tổng hợp protein cơ bắp để đáp ứng với tiêu hóa chất dinh dưỡng (66).