Human Adenovirus Ad- 36 Meningkatkan Berat Badan di Male Rhesus dan Marmoset Monkeys1 , 2
Nikhil V. Dhurandhar3 , Leah D. Whigham * , David H. Abbott ** , ‡ , Nancy J. Schultz - Darken ** , Barbara A. Israel † † , Steven M. Bradley * , Joseph W. Kemnitz ** , ‡ ‡ , David B. Allison # , dan Richard L. Atkinson * , †
+ Penulis Afiliasi

Departemen Gizi dan Ilmu Pangan dan Pusat Kedokteran Molekuler dan Genetika , Wayne State University , Detroit , MI ;
* Departemen Kedokteran dan
† Ilmu Gizi ,
** Wisconsin Regional Primate Research Center ,
‡ Departemen Obstetri dan Ginekologi ,
† † Departemen Pathobiological Sciences ,
‡ ‡ Departemen Fisiologi dari University of Wisconsin , Madison , WI 53706 , dan
# Departemen biostatistik & Pusat Penelitian Gizi Klinis , Universitas Alabama di Birmingham , Birmingham , AL
↵ 3Untuk siapa korespondensi harus ditangani . E -mail : ndhurand@sun.science.wayne.edu .

Bagian berikutnya
abstrak

Meskipun obesitas memiliki beberapa etiologi , kemungkinan yang dilupakan adalah asal menular . Sebelumnya, kami telah mengidentifikasi dua virus , SMAM - 1 , adenovirus burung ( Ad ) , dan Ad- 36 , sebuah adenovirus manusia , yang menghasilkan sindrom obesitas visceral , dengan paradoks penurunan kolesterol serum dan trigliserida pada ayam dan tikus . Dalam dua studi yang disajikan dalam makalah ini , kami menggunakan primata bukan manusia untuk menyelidiki potensi adipositas mempromosikan Ad - 36 . Dalam studi 1 , kami mengamati secara spontan terjadi Ad- 36 antibodi dalam 15 monyet rhesus jantan , dan asosiasi memanjang signifikan status antibodi positif dengan berat badan dan kolesterol plasma menurunkan selama 18 bulan setelah penampilan antibodi virus . Dalam studi 2 , yang percobaan terkontrol secara acak , tiga laki-laki marmoset diinokulasi dengan Ad- 36 memiliki tiga kali lipat kenaikan berat badan , keuntungan lemak yang lebih besar dan lebih rendah serum kolesterol relatif terhadap baseline ( P < 0,05 ) dari tiga kontrol yang tidak terinfeksi pada 28 wk postinoculation . Studi ini menggambarkan bahwa efek adipositas mempromosikan Ad - 36 terjadi pada dua spesies primata bukan manusia dan menunjukkan kegunaan primata bukan manusia untuk evaluasi lebih lanjut dari Ad - 36 -induced adipositas .

kolesterol adipositas obesitas infeksi primata non-manusia
Obesitas memiliki beberapa etiologi , tetapi agen infeksi telah secara konsisten diabaikan sebagai asal kemungkinan obesitas manusia . Tiga virus hewan telah dilaporkan menyebabkan obesitas pada spesies nonprimate , tetapi belum terlibat dalam memulai atau mempertahankan obesitas pada manusia ( 1-3 ) . Kami sekarang telah mengidentifikasi dua virus tambahan , SMAM - 1 , adenovirus burung ( Ad ) , dan Ad- 36 , sebuah adenovirus manusia , yang menghasilkan obesitas pada hewan ( 4-7 ) . Pada 6 eksperimen terpisah , kami telah menunjukkan bahwa dua adenovirus ini menghasilkan sindrom obesitas visceral , bersama dengan paradoks penurunan kolesterol serum dan trigliserida pada ayam dan tikus ( 4-8 ) . Sebuah uji elektroforesis kapiler yang dirancang untuk mendeteksi Ad- 36 DNA ( 9 ) menunjukkan tropisme virus untuk jaringan adiposa dari hewan yang terinfeksi ( 6,7 ) . Ad- 36 -induced adipositas pada hewan adalah hiperplastik dan hipertrofik ( 10 ) . Data awal menunjukkan mark up - regulasi diferensiasi adiposit disebabkan oleh Ad- 36 ( 11,12 ) . Pada manusia , antibodi serum baik - SMAM 1 dan Ad- 36 dihubungkan dengan obesitas dan kolesterol dan tingkat trigliserida ( 5,13 ) . Untuk alasan etika , percobaan definitif menyuntikkan manusia dengan Ad- 36 untuk menentukan peran kausal untuk virus ini dalam obesitas manusia tidak mungkin . Primata non-manusia adalah pengganti terbaik untuk percobaan manusia. Dalam tulisan ini , kami menggunakan dua spesies primata bukan manusia yang berbeda sebagai model di mana untuk belajar adipositas yang mempromosikan potensi Ad- 36 .

Bagian sebelumnya
Bagian berikutnya
BAHAN DAN METODE

Belajar 1 : spontan terjadi antibodi terhadap Ad- 36 pada monyet rhesus .
Dewasa monyet rhesus jantan ( Macaca mulatta ) disaring untuk kehadiran spontan terjadi antibodi terhadap Ad- 36 , untuk memastikan hubungan mereka dengan perubahan longitudinal pada berat badan dan kolesterol . Sampel plasma beku dari monyet rhesus jantan dewasa ( n = 15 ) diperoleh dari Wisconsin Regional Primate Research Center ( WRPRC ) , 4 Madison , WI . Sampel darah dan pengukuran berat badan dikumpulkan setiap 6 bulan selama 90 bulan. Monyet yang ditawarkan sekali sehari diet dimurnikan ( # 85387 , Teklad , Madison , WI ) dilengkapi setiap hari dengan sepotong buah segar . Komposisi diet yang dijelaskan pada Tabel 1 . Nilai energi dari diet dimakan adalah ~ 167 kJ [ 700 kkal / ( monyet · d ) ] . Monyet dikonsumsi ad libitum air . Semua monyet adalah antara 8 dan 14 y usia ketika pertama sampel plasma tersedia untuk studi ini diambil (baseline sample ) . Sampel plasma yang digunakan untuk menentukan kolesterol total serta antibodi terhadap Ad- 36 , dengan menggunakan uji netralisasi dijelaskan di bawah ini . Untuk setiap monyet , saat penampilan pertama Ad- 36 antibodi , serta berat badan dan kolesterol ditentukan selama 18 mo sebelum dan setelah munculnya antibodi pertama .

Lihat tabel ini :
Dalam jendela ini Di jendela baru
TABEL 1
Komposisi diet yang ditawarkan untuk monkeys1 rhesus , 2

Studi 2 : infeksi marmoset dengan Ad- 36 .
Dalam sebuah percobaan acak , pria marmoset umum dewasa ( Callithrix jacchus ) diinokulasi dengan Ad- 36 untuk menyelidiki prospektif efek adipositas mempromosikan virus . Ad- 36 marmoset antibodi bebas laki-laki dewasa ( n = 6 , rentang usia 2-6 y ) diperoleh dari WRPRC dan dibagi menjadi dua berat dan usia yang sama kelompok ( masing-masing n = 3 ) yang secara individual ditempatkan di dua kamar terpisah . Marmoset diberi makan sekali sehari pada 1230-1400 h ~ 20 g diet khusus ( Tabel 2 Zu Preem Marmoset Diet , Premium Nutritional Products Topeka , KS ) . Dua potongan kecil buah ( bervariasi setiap hari , ~ 10 g ) ditambahkan untuk memberikan variasi dan ~ 5 ml yoghurt tersebar di atas , memberikan suplemen vitamin C , cholecalciferol , dan kalsium . Berdasarkan pengalaman kami sebelumnya , 20 g diet sedikit lebih bahwa jumlah yang dikonsumsi oleh marmoset dalam sehari . Untuk memverifikasi ad libitum konsumsi , tercatat bahwa beberapa makanan tetap dalam kandang setiap hari . Monyet dikonsumsi ad libitum air . Setelah 4 minggu aklimatisasi , marmoset dibius dengan ketamin - xylazine [ 10 dan 0,5 mg / kg , masing-masing, intramuskular ( im ) ] dan diinokulasi intranasal ( in) dengan media kultur jaringan yang mengandung baik Ad- 36 virus ( 5 × 105 pembentuk plak unit , Ad- 36 kelompok) atau ada virus ( kelompok kontrol ) . Sampel darah diambil sebelum inokulasi ( baseline) dan juga 10 , 17 dan 28 minggu postinoculation dan digunakan untuk skrining antibodi ( menggunakan metode serum netralisasi dijelaskan di bawah) dan untuk penentuan kolesterol serum dan trigliserida . Menggunakan metode pengenceran isotop stabil dijelaskan di bawah ini , total lemak tubuh ditentukan pada awal dan pada 28 minggu postinoculation , ketika percobaan itu dihentikan dan monyet dibunuh dengan pemberian sebuah im injeksi 10 mg / kg ketamin dan 0.5mg/kg xylazine diikuti oleh intravena ( iv ) injeksi 100 mg / kg pentobarbital . Lemak visceral (lemak intraperitoneal ) dengan hati-hati dihapus dari masing-masing karkas dan ditimbang . Sampel ( ~ 1 g masing-masing) dari visceral lemak , hati , otot rangka , paru-paru dan otak dari semua monyet flash beku dalam nitrogen cair untuk layar untuk Ad- 36 DNA menggunakan nested polymerase chain reaction ( PCR ) assay .

Lihat tabel ini :
Dalam jendela ini Di jendela baru
TABEL 2
Komposisi diet kaleng ditawarkan untuk marmosets1 , 2

Perawatan hewan .
Rhesus dan monyet kecil prosedur telah disetujui oleh Perawatan Hewan dan Penggunaan Komite Institusi ( IACUC ) dari University of Wisconsin di Madison . Monyet ditempatkan secara individual di kandang yang memungkinkan pendengaran , visual dan penciuman kontak. Kelompok Ad- 36 dan marmoset kontrol yang tidak terinfeksi ditempatkan di dua ruangan yang terpisah di bawah tingkat biosafety 2 penahanan .

Teknik kultur jaringan .
Sel A549 ( sel karsinoma paru-paru manusia ) yang diperoleh dari American Type Culture Collection ( ATCC , Manassas , VA ) yang digunakan untuk tumbuh Ad- 36 . Minimum penting media Elang ( MEM ) ( Cat # M - 0643 , Sigma Chemical , St Louis , MO ) dengan asam amino nonesensial , garam Earle itu , L - glutamin , 10 % serum janin sapi dan 2,9 % NaHCO3 ( v / v ) , pH 7,4 , digunakan untuk pertumbuhan sel .

Pertumbuhan virus .
Ad- 36 diperoleh dari ATCC . Virus adalah plak dimurnikan seperti yang dijelaskan sebelumnya ( 6,7 ) dan tumbuh dalam sel A549 . Sebuah saham kerja virus disiapkan seperti yang dijelaskan sebelumnya ( 6,7 ) dan dititrasi pada sel A549 , dibagi menjadi aliquot dan disimpan pada -80 ° C.

Uji netralisasi serum untuk mendeteksi antibodi .
Plasma rhesus dan monyet kecil serum diuji untuk kehadiran Ad- 36 antibodi . Pengujian menggunakan sel A549 dan dilakukan sebagai metode konstan -virus - menurun - serum , seperti yang dijelaskan sebelumnya ( 6,7 ) . Tidak adanya efek sitopatik ( CPE ) virus pada sel A549 di hadapan serum tes dianggap indikasi netralisasi efektif virus dan serum dianggap memiliki antibodi terhadap virus . Sampel dianggap antibodi positif jika titer serum ≥ 1:8 . Beberapa sampel rhesus menunjukkan sel - toksisitas hingga 01:16 pengenceran . Untuk sampel ini , kriteria yang lebih ketat dari titer ( ≥ 1:32 ) digunakan untuk menunjukkan positif antibodi .

Uji kolesterol.
Puasa total kolesterol ditentukan dalam rangkap dua dengan metode kolesterol oksidase - peroksidase ( Cat # 352 - 500P , Sigma Chemical ) menggunakan 10 uL serum .

Pengembangan PCR bersarang untuk mendeteksi Ad- 36 DNA .
Empat primer yang dirancang untuk daerah yang unik dari gen protein serat Ad- 36 untuk digunakan dalam deteksi PCR bersarang DNA virus . Urutan primer adalah sebagai berikut : primer luar depan ( 5' - GTCTGGAAAACTGAGTGTGGATA ) , primer sebaliknya luar ( 5' - ATCCAAAATCAAATGTAATAGAGT ) , primer maju dalam ( 5' - TTAACTGGAAAAGGAATAGGTA ) , primer terbalik dalam ( 5' - GGTGTTGTTGGTTGGCTTAGGATA ) . DNA diisolasi menggunakan QIAamp Tissue Kit ( Cat # 29304 ; Qiagen , Valencia , CA ) . Kontrol PCR negatif air dan DNA dari terinfeksi A- 549 sel . Kontrol positif PCR adalah DNA dari Ad- 36 terinfeksi A- 549 sel . DNA didenaturasi selama 2 menit pada 95 ° C dan mengalami 35 siklus PCR ( 94 ° C selama 1 menit , 55 ° C selama 1 menit , 72 ° C selama 2 menit ) diikuti dengan inkubasi pada 72 ° C selama 5 menit . Produk PCR divisualisasikan pada gel agarosa 1 % dengan spidol ukuran . Produk Nested PCR dari kontrol positif ( Ad- 36 DNA ) dan jaringan otak monyet kecil terinfeksi disekuensing untuk mengkonfirmasi amplifikasi daerah ditargetkan gen.

Isolasi virus .
Infeksi adenovirus di marmoset dikonfirmasi dengan mengumpulkan sampel kotoran ( wk 4 dan 9 setelah Ad- 36 inokulasi ) dan berkembang virus pada kultur sel seperti yang dijelaskan sebelumnya ( 7 ) .

Komposisi tubuh analisis dengan metode pengenceran isotop stabil .
Darah ( 1 mL ) digambar diikuti oleh i.v. administrasi 0,1 g / kg deuterium oksida . Dosis ini ditentukan dengan menimbang jarum suntik sebelum dan setelah pemberian . Sampel darah kedua diperoleh 2 jam setelah dosis . Waktu equilibrium untuk isotop stabil adalah ~ 60-75 menit untuk monyet rhesus , karena itu, 2 jam dianggap sebagai periode equilibrium memadai untuk marmoset . Ruang pengenceran isotop ditentukan dengan memaksa serum melalui pengecualian saringan 100.000 - Da dan penyulingan dan mengurangi lebih dari seng untuk penentuan spektrometri massa dari kelimpahan isotop . Ruang dilusi dihitung dari pengayaan isotop dari 2 -h sampel relatif terhadap sampel predose . Massa bebas lemak dihitung dari total air tubuh , dengan asumsi rasio hidrasi 0,732 . Lemak tubuh dihitung dengan mengurangkan massa bebas lemak dari total massa tubuh .

Bagian sebelumnya
Bagian berikutnya
analisis statistik

Studi 1 .
Multivariat ( O'Brien ) tes .
Sebelum melakukan tes univariat dan untuk meningkatkan kekuatan , tes multivariat , di mana variabel dependen Y , didefinisikan sebagai Y = ( ZWeight - ZCholesterol ) digunakan ( 14 ) . Ketika Y adalah kemunduran pada Ad- 36 status, monyet , dan polinomial usia dalam model efek campuran , efek Ad- 36 Status signifikan ( F = 8.14 , df = 1,96 , P = 0,005 ) . Dengan demikian , ada efek yang jelas status Ad- 36 pada kombinasi berat badan dan kolesterol . Kami kemudian memeriksa setiap variabel dependen secara terpisah .

Tes univariat .
Tes univariat dilakukan hanya ketika tes multivariat signifikan . Setiap variabel dependen ( berat badan dan kolesterol ) adalah kemunduran pada Ad- 36 status antibodi , monyet dan polinomial usia dalam model campuran efek .

Studi 2 .
Kelompok dibandingkan dengan menggunakan uji t Student. Nilai dalam teks adalah sarana ± SD .

Bagian sebelumnya
Bagian berikutnya
HASIL

Belajar 1 : spontan terjadi antibodi terhadap Ad- 36 pada monyet rhesus .
Selama periode 90 - mo , semua 15 kera menunjukkan Ad- 36 antibodi pada beberapa titik waktu . Karena sampel darah diperoleh pada interval 6 - mo , tepatnya tanggal serokonversi selama sebelumnya 6 bulan dari sampel positif pertama tidak diketahui . Munculnya antibodi dalam plasma tidak menunjukkan pola tahunan . Dari 15 monyet , 8 seronegatif pada awal. Hanya monyet ini dimasukkan dalam analisis statistik untuk membandingkan berat badan dan kadar kolesterol sebelum dan sesudah penampilan pertama dari Ad- 36 antibodi . Sisanya 7 monyet yang seropositif untuk Ad- 36 antibodi pada awal dan dikeluarkan dari analisis statistik .

Sebelum tes univariat terpisah dilakukan , tes multivariat (lihat Metode ) dilakukan yang menunjukkan efek yang jelas dari Ad- 36 status pada kombinasi berat badan dan kolesterol ( P = 0,005 ) .

Monyet-monyet yang benar-benar bebas dari antibodi dari -18 ke -6 mo sebelum sampel positif pertama , ini ditunjuk sebagai " dasar " periode , sedangkan periode 6-18 bulan setelah serokonversi ditunjuk sebagai " periode postinfection . " berat badan dan kadar kolesterol plasma perubahan selama 18 mo sebelum dan 18 bulan setelah penampilan pertama dari Ad- 36 antibodi disajikan pada Gambar 1 dan 2 . Titik waktu " 0 mo " menunjukkan pertama antibodi sampel serum positif untuk setiap monyet .

GAMBAR 1
Lihat versi yang lebih besar :
Dalam halaman ini Di jendela baru
Unduh sebagai Slide PowerPoint
GAMBAR 1
Adenovirus ( Ad ) -36 antibodi penampilan dan tubuh perubahan berat pada monyet rhesus . Nilai mean ± SD , n = 8 . Contoh darah dari monyet rhesus jantan dewasa dikumpulkan setiap 6 bulan selama 90 mo dan diuji untuk antibodi terhadap Ad- 36 . Bobot tubuh diplot untuk 18 mo sebelum timbulnya Ad- 36 antibodi ( -18 , -12 dan -6 mo ) dan setelah monyet menjadi antibodi positif ( 0 , 6 , 12 dan 18 mo ) . * Berbeda dengan berat badan di -6 mo ( nilai antibodi bebas terakhir) , P < 0,05 .

GAMBAR 2
Lihat versi yang lebih besar :
Dalam halaman ini Di jendela baru
Unduh sebagai Slide PowerPoint
GAMBAR 2
Adenovirus ( Ad ) -36 antibodi penampilan dan kolesterol plasma perubahan pada monyet rhesus . Nilai mean ± SD , n = 8 . Contoh darah dari monyet rhesus jantan dewasa dikumpulkan setiap 6 bulan selama 90 mo dan diuji untuk antibodi terhadap Ad- 36 . Nilai kolesterol plasma diplot untuk 18 mo sebelum timbulnya Ad- 36 antibodi ( -18 , -12 dan -6 mo ) dan setelah monyet menjadi antibodi positif ( 0 , 6 , 12 dan 18 mo ) . * Berbeda dengan berat badan di -6 mo ( nilai antibodi bebas terakhir) , P < 0,05 .

Berat .
Berat badan sedikit berubah selama periode awal , mengalami penurunan sebesar 0,3 % ~ ( 0,04 ± 1,5 kg , P = 0.87) . Sebaliknya , berat badan meningkat ~ 10 % dalam 6 bulan dan dengan ~ 15 % ( 1,7 ± ​​0,8 kg , P < 0,03 ) pada 18 mo selama " postinfection " periode (Gambar 1 ) . Dalam model statistik penuh , pengaruh status antibodi Ad- 36 secara bermakna dikaitkan dengan penambahan berat badan ( F = 5,47 , df = 1,96 , P = 0,021 ) . Parameter estimasi untuk efek status antibodi Ad- 36 adalah 0,81 kg , menunjukkan bahwa generasi Ad- 36 antibodi dikaitkan dengan peningkatan berat badan 0,81 kg .

Kolesterol .
Kadar kolesterol plasma yang stabil selama periode awal , tetapi menurun sebesar ~ 23 % ( P = 0,06 ) selama 6 bulan segera setelah munculnya Ad- 36 antibodi dan tetap rendah untuk setidaknya 18 mo selama periode postinfection (Gambar 2 ) . Dalam model statistik penuh , pengaruh status antibodi Ad- 36 adalah signifikan ( F = 5.33 , df = 1,96 , P = 0,023 ) . Parameter estimasi untuk efek status antibodi Ad- 36 adalah 0,49 mmol / L , menunjukkan bahwa generasi Ad- 36 antibodi dikaitkan dengan penurunan kadar kolesterol dalam plasma dengan 0,49 mmol / L. Dengan demikian , ketika dikendalikan untuk usia , dan setelah penampilan pertama dari Ad- 36 antibodi , monyet rhesus memiliki bobot tubuh yang lebih besar dan menurunkan kadar kolesterol .

Studi 2 : infeksi marmoset dengan Ad- 36 .
Berat badan kedua kelompok tidak berbeda pada saat inokulasi ( 336,4 ± 19,8 g vs 346,3 ± 27,8 g , P = 0,65 , untuk kontrol dan kelompok Ad- 36 yang terinfeksi , masing-masing) . Uji serum netralisasi menunjukkan adanya Ad- 36 antibodi pada kelompok kontrol setiap saat selama percobaan . Dua dari tiga Ad - 36 - diinokulasi marmoset adalah antibodi positif pada kedua 10 dan 17 minggu postinoculation . Ad- 36 tidak dapat diisolasi dari sampel kotoran dari kelompok kontrol setiap saat selama penelitian . Namun, infeksi virus diisolasi pada kedua 4 dan 9 minggu postinoculation dari sampel kotoran dari dua Ad - 36 marmoset diinokulasi yang telah terdeteksi Ad - 36 antibodi . Uji PCR nested , bagaimanapun , terdeteksi Ad- 36 DNA dalam jaringan adiposa , hati , otot rangka , paru-paru dan sampel otak dari ketiga Ad - 36 marmoset diinokulasi , tetapi tidak dalam monyet pada kelompok kontrol . The nested PCR hasil uji untuk jaringan adiposa dari kedua kelompok disajikan pada Gambar 3 . Isolasi Ad- 36 virus dari sampel kotoran dan adanya DNA virus dalam jaringan semua laki-laki yang terinfeksi menunjukkan bahwa marmoset yang mudah terinfeksi dengan Ad- 36 .

GAMBAR 3
Lihat versi yang lebih besar :
Dalam halaman ini Di jendela baru
Unduh sebagai Slide PowerPoint
GAMBAR 3
Uji polymerase chain reaction bersarang untuk adenovirus ( Ad ) deteksi -36 DNA dalam jaringan adiposa monyet kecil ( n = 6 ) . Key : St : tangga DNA , 1 : Ad - 36 kontrol positif DNA , 2-4 : DNA jaringan adiposa dari marmoset kontrol yang tidak terinfeksi , 5-7 : DNA jaringan adiposa dari Ad- 36 marmoset terinfeksi .

Pada 28 minggu setelah inokulasi , Ad - 36 kelompok memiliki keuntungan yang lebih besar berat badan ( 41,4 ± 11,2 g vs 10,8 ± 13,4 g , P = 0,039 ; . Gambar 4 ) dan total gain lemak tubuh ( 36,3 ± 6,1 g vs 23.0 ± 3,0 g , P = 0,013 ) dibandingkan kontrol . Berat badan rata-rata 41 g merupakan peningkatan 12 % dalam Ad- 36 kelompok, dibandingkan dengan kenaikan 3,2 % pada kelompok kontrol , perbedaan tiga kali lipat . Ad - 36 kelompok cenderung memiliki lemak visceral lebih dibandingkan kontrol ( 7,3 ± 2,5 g vs 4,4 ± 0,9 g , P = 0,089 ) . Meskipun keuntungan dalam massa dan berat badan lemak , kadar kolesterol serum lebih rendah pada Ad- 36 kelompok daripada kelompok kontrol ( perubahan dari baseline : -0.79 ± 0,28 mmol / L vs 0,10 ± 0,08 mmol / L , P = 0,006 ; Gambar . 5 ) . Perubahan trigliserida serum dari awal cenderung lebih besar di marmoset terinfeksi bahwa dalam kontrol ( -0.52 ± 0,23 mmol / L vs 0,14 ± 0,53 mmol / L , P = 0.122 ) .

GAMBAR 4
Lihat versi yang lebih besar :
Dalam halaman ini Di jendela baru
Unduh sebagai Slide PowerPoint
GAMBAR 4
Kumulatif keuntungan berat badan di marmoset setelah inokulasi dengan adenovirus ( Ad ) -36 . Nilai adalah sarana ± SD , n = 3 per kelompok . * Berbeda dengan kontrol, P < 0,05 .

GAMBAR 5
Lihat versi yang lebih besar :
Dalam halaman ini Di jendela baru
Unduh sebagai Slide PowerPoint
GAMBAR 5
Perubahan kumulatif dalam serum kolesterol dalam marmoset setelah inokulasi dengan Ad- 36 . Nilai adalah sarana ± SD , n = 3 per kelompok . * Berbeda dengan kontrol, P < 0,05 .

Bagian sebelumnya
Bagian berikutnya
PEMBAHASAN

Meskipun 50 jenis adenovirus manusia disimpan dengan ATCC , Ad- 36 adalah yang pertama dilaporkan menyebabkan obesitas pada hewan ( 6,7 ) . Ad- 36 adalah serologis berbeda dari setidaknya 47 yang lain 49 adenovirus manusia ( 15-22 ) , pertama kali diisolasi pada tahun 1978 di Jerman dari tinja seorang gadis diabetes menderita enteritis ( 17 ) . Relatif keunikan antigenik adalah salah satu alasan utama untuk memilih Ad- 36 untuk menguji efek adipositas mempromosikan .

Konsep virus - diinduksi obesitas adalah lebih penting jika terbukti relevan dengan obesitas manusia . Meskipun kami telah menunjukkan efek hipolipidemik adipogenic dan virus manusia pada hewan seperti ayam dan tikus , kita tidak bisa meyakinkan ekstrapolasi hasil , tanpa verifikasi , obesitas manusia . Perbedaan metabolisme lipid antara hewan tingkat rendah dan primata menghalangi seperti ekstrapolasi langsung . Misalnya, metabolisme energi ayam didasarkan pada asam lemak bebas , tidak glukosa , dan insulin adalah kurang penting . Perbedaan metabolik seperti jelas diperlukan penggunaan model yang lebih tinggi untuk menetapkan relevansi temuan kepada obesitas manusia . Selain itu, karena alasan etika , manusia tidak dapat terinfeksi eksperimental dengan Ad- 36 untuk memverifikasi efek adipogenic secara langsung . Oleh karena itu, kami memutuskan untuk menggunakan spesies primata non-manusia sebagai cara terbaik untuk menentukan relevansi Ad- 36 di obesitas manusia .

Dalam studi monyet rhesus kami , fakta bahwa semua dari 15 monyet memiliki Ad- 36 antibodi pada beberapa waktu selama periode 90 - mo menunjukkan epidemi rahasia infeksi Ad- 36 di koloni monyet rhesus di WRPRC . Sumber infeksi Ad- 36 pada monyet belum diketahui . Namun, penularan dari manusia adalah sebuah kemungkinan . Meskipun sebagian besar adenovirus adalah spesies tertentu dalam siklus replikasi mereka , kami telah pulih menular Ad- 36 dari virus Ad- 36 - ayam yang terinfeksi ( 6,7 ) dan telah mendeteksi antibodi alami untuk Ad- 36 pada ayam serta tikus ( data tidak dipublikasikan ) . Kemampuan Ad- 36 untuk menginfeksi dan bereplikasi dalam spesies vertebrata yang berbeda secara luas itu sendiri tidak biasa . Oleh karena itu , kehadiran antibodi alami pada monyet rhesus untuk adenovirus manusia tidak sangat mengejutkan .

Serum netralisasi dianggap sebagai " standar emas " untuk secara khusus mendeteksi antibodi . Selain dilaporkan sebelumnya minimal antigenik reaktivitas silang dari Ad- 36 ( 16-22 ) , kami mengkonfirmasi bahwa Ad- 36 tidak cross- bereaksi dengan adenovirus manusia lainnya seperti Ad- 2 , Ad- 31 atau Ad- 37 ( data tidak dipublikasikan ) . Oleh karena itu, tidak mungkin bahwa antibodi terdeteksi pada monyet rhesus plasma yang dinetralkan Ad- 36 adalah antibodi terhadap adenovirus manusia lainnya . Antibodi terhadap adenovirus simian (es ) yang mungkin terjadi reaksi silang dengan Ad- 36 adalah suatu kemungkinan , meskipun reaktivitas silang antara adenovirus simian dan Ad- 36 belum pernah dilaporkan .

Dalam monyet rhesus , korelasi positif usia dengan berat badan dan kolesterol serum yang telah diharapkan . Peningkatan berat badan dan penurunan kolesterol selama periode postinfection yang bertahan bahkan setelah mengontrol usia mendukung hipotesis kami bahwa perubahan ini dikaitkan dengan munculnya Ad- 36 antibodi .

Sebuah perbandingan berat badan dan kolesterol plasma perubahan tubuh antara antibodi positif dan monyet antibodi gratis pasti optimal untuk menghilangkan efek usia pada variabel-variabel tersebut . Namun, semua 15 monyet rhesus dikembangkan Ad- 36 antibodi pada waktu yang berbeda selama masa studi , sehingga menghalangi perbandingan seperti itu. Namun demikian , langkah-langkah berikut memastikan bahwa perubahan berat badan dan kolesterol yang diamati tidak terkait usia .

Usia monyet berkisar 8-14 y . Usia penampilan pertama antibodi bervariasi antara monyet . Terlepas dari usia serokonversi , ada sedikit perubahan dalam berat badan atau kolesterol plasma dalam 18 mo sebelum penampilan pertama antibodi . Jadi, meskipun periode sebelum timbulnya antibodi merupakan usia yang berbeda untuk monyet individu, berat badan mereka stabil selama periode ini . Seperti stabilisasi berat badan diharapkan pada monyet rhesus dewasa yang telah menyelesaikan pertumbuhan mereka . Juga , penurunan berhubungan dengan usia pada kolesterol plasma tidak diharapkan bebas makan monyet rhesus . Akibatnya , setiap monyet bertindak sebagai kontrol sendiri untuk berat badan dan kolesterol perbandingan sebelum dan setelah terinfeksi tersebut . Seperti yang dinyatakan sebelumnya , kami lebih dipastikan efek usia dengan mengontrol secara statistik untuk usia , dan menemukan efek yang jelas dari serokonversi pada berat badan dan kolesterol yang independen usia . Langkah-langkah ini menunjukkan bahwa perubahan yang diamati tidak terkait usia .

Dalam percobaan monyet kecil , kegigihan Ad- 36 DNA dalam berbagai jaringan dari semua marmoset 6 mo postinfection adalah temuan penting , menunjukkan penyebaran Ad- 36 dalam tubuh mereka , meskipun salah satu monyet kecil gagal untuk menghasilkan tingkat terdeteksi antibodi . Selain itu, kehadiran Ad- 36 DNA di jaringan adiposa sangat menarik karena data awal kami menunjukkan Ad- 36 diinduksi up - regulasi sel 3T3 - L1 ( hewan pengerat preadipocytes embrio ) diferensiasi ( 11,12 ) . Percobaan masa depan harus menyelidiki Ad- 36 -induced up - regulasi diferensiasi sel lemak sebagai mekanisme kemungkinan Ad- 36 -induced obesitas pada monyet . Demikian pula , Ad - 36 -induced kerusakan hipotalamus adalah mekanisme lain mungkin yang harus diselidiki . Canine distemper virus dapat mempromosikan obesitas pada tikus dengan menginduksi kerusakan hipotalamus ( 1 ) . Meskipun kami tidak menemukan lesi hipotalamus histopatologi pada Ad- 36 yang terinfeksi tikus pada penelitian sebelumnya ( 6 ) , kehadiran Ad- 36 DNA di otak waran kelompok terinfeksi investigasi tersebut di marmoset .

Mengingat berat badan awal yang sangat kecil dari marmoset , kenaikan rata-rata postinoculation berat 41g merupakan peningkatan 12 % dalam Ad- 36 kelompok , yang kira-kira tiga kali lipat lebih besar dari 3,2 % berarti kenaikan berat badan pada kelompok kontrol . Juga, Ad- 36 kelompok memiliki total gain lemak 11,5 % vs 6,8 % pada kelompok kontrol dan 66 % lemak visceral lebih dari kontrol . Mengingat ukurannya yang sangat kecil marmoset , temuan ini sangat penting biologis utama .

Data yang disajikan dalam makalah ini menunjukkan bahwa Ad- 36 memainkan peran dalam meningkatkan berat badan pada primata bukan manusia seperti monyet rhesus dan marmoset , baik hewan dapat digunakan sebagai model pengganti yang dapat digunakan untuk mempelajari peran Ad- 36 di obesitas manusia . Namun, sebagai model , marmoset tampaknya memiliki beberapa keunggulan dibandingkan monyet rhesus karena mereka lebih kecil , lebih mudah untuk rumah dan menangani dan lebih murah . Selain itu, dalam penyaringan awal kami monyet dari koloni WRPRC untuk Ad- 36 antibodi , < 4 % dari marmoset adalah antibodi positif . Ini prevalensi sangat rendah Ad- 36 antibodi dalam marmoset memberikan kesempatan yang lebih baik untuk memilih marmoset antibodi bebas untuk studi prospektif ( monyet rhesus dari WRPRC memiliki jauh lebih besar dan sering kontak dengan manusia , sedangkan marmoset disimpan di lebih terkontrol lingkungan untuk mencegah infeksi yang tidak disengaja ) . Selain itu , fakta bahwa marmoset memiliki harapan hidup ~ 8 y ( vs 30-40 y untuk monyet rhesus ) berarti bahwa dalam studi prospektif di masa depan , marmoset bisa dilacak relatif mudah selama lengkap siklus hidup mereka untuk memastikan panjang - konsekuensi jangka infeksi Ad- 36 .

Sebuah survei dari tiga negara yang berbeda di Amerika Serikat menunjukkan prevalensi 30 % dari Ad- 36 antibodi dalam obesitas tetapi hanya prevalensi 5 % dari antibodi dalam mata pelajaran obes ( 13 ) . Para subyek obesitas antibodi - positif juga memiliki kadar kolesterol serum secara signifikan lebih rendah ( 13 ) . Pertambahan bobot badan dan hypocholesterolemia dalam menanggapi Ad- 36 infeksi dalam dua spesies primata yang berbeda mendukung hipotesis bahwa virus mungkin memainkan peran penyebab dalam adipositas manusia dan menunjukkan kesesuaian dua model hewan untuk lebih lanjut dari fenomena tersebut . Selain itu, hubungan Ad- 36 dengan komposisi tubuh dan lipid serum dalam model ini menunjukkan bahwa di masa depan , peneliti mempelajari berat badan , obesitas , pengobatan obesitas atau evaluasi lipid serum pada monyet rhesus atau marmoset akan bijaksana untuk mempertimbangkan status infeksi dengan Ad- 36 karena Ad- 36 bisa menambahkan varians asing untuk hasilnya .

Bagian sebelumnya
Bagian berikutnya
Ucapan Terima Kasih

Kami berterima kasih kepada staf perawatan hewan dari University of Wisconsin - Madison fasilitas hewan Medical School dan WRPRC untuk menjaga monyet , dan Darrel Florence , DVM , dan staf kesehatan hewan dari WRPRC untuk perawatan klinis .

Bagian sebelumnya
Bagian berikutnya
Catatan kaki

↵ 1 Disajikan dalam bagian pada : 1 ) Experimental Biology '99 April 1999 , Washington , DC [ Dhurandhar , NV , Bradley , Kemnitz , JW & Atkinson , RL ( 1999 ) Antibodi terhadap manusia adenovirus Ad- 36 dihubungkan dengan perubahan berat badan di monyet . FASEB J. 13 : A 369 ( abs. ) ] ; 2 ) The European Congress on Obesity , Mei 2000, Wina , Austria ( Atkinson , RL , Dhurandhar , NV , Abbott , DH & Darken , N. (2000) Peningkatan berat badan dan . . . mengurangi lipid serum pada primata non - manusia akibat virus manusia Int J. OBEs ( suppl. 1 ) : S39 ( abs. ) ] , dan 3 ) Experimental Biology '01 , April 2001 , Orlando , FL [ Whigham , LD , Dhurandhar , NV , Abbott , DH , Schultz - Darken , N. , Israel , BA , Kolesar , J. , Strasheim , A. & Atkinson , RL (2001 ) Kehadiran obesitas terkait manusia adenovirus - 36 DNA dalam jaringan marmoset dan manusia . FASEB J. 15 : A300 ( abs. ) ] .
↵ 2 didukung oleh dana dari Wisconsin Alumni Research Foundation Beers - Murphy Clinical Nutrition Center , University of Wisconsin Medical School Komite Penelitian dan William Hardy Endowment Penelitian Obesitas dari Wayne State University .
↵ 4 Singkatan yang digunakan : Ad , adenovirus , ATCC , American Type Culture Collection , CPE , efek sitopatik , IACUC , Kelembagaan Perawatan Hewan dan Penggunaan Komite , im , intramuskular , dalam , intranasal , iv , intravena , MEM , media penting minimum Elang ; PCR , reaksi polymerase chain , WRPRC , Wisconsin Regional Primate Research Center .
Naskah diterima : May 2, 2002.
Review awal selesai : 19 Mei 2002 .
Revisi disetujui : 20 Juni 2002.
Bagian sebelumnya

PUSTAKA

1 . ↵ Lyons , MJ , Faust , IM , Hemmes , RB , Buskirk , DR , Hirsch , J. & Zabriskie , JB ( 1982 ) A virally diinduksi sindrom obesitas pada tikus . Science ( Washington, DC ) 216:82-85 . Abstrak / GRATIS Teks Penuh
2 . Carter, JK , Ow , CL & Smith , RE ( 1983) virus Rous terkait tipe 7 menginduksi sindrom pada ayam ditandai dengan stunting dan obesitas . Menginfeksi . Immun . 39:410-422 . Abstrak / GRATIS Teks Penuh
3 ↵ Gosztonyi , G. & Ludwig , penyakit H. (1995 ) Borna : . Neuropatologi dan patogenesis . Curr . Top . Microbiol . Immunol . 190:39-73 . Medline
4 . ↵ Dhurandhar , NV , Kulkarni , PR , Ajinkya , SM & Sherikar , AA ( 1992 ) Pengaruh infeksi adenovirus pada adipositas pada ayam . Vet . Microbiol . 31:101-107 . CrossRefMedline
5 . ↵ Dhurandhar , NV , Kulkarni , PR , Ajinkya , SM , Sherikar , AA & Atkinson , RL ( 1997 ) Pemutaran sera manusia untuk antibodi terhadap adenovirus burung . Obes . Res . 5:464-469 . Medline
6 . ↵ Dhurandhar , NV , Israel , BA , Kolesar , JM , Mayhew , GF , Cook, ME & Atkinson , RL ( 2000 ) Adipositas pada hewan karena virus manusia. Int . J. OBEs . 24:989-996 .
7 . ↵ Dhurandhar , NV , Israel , BA , Kolesar , JM , Mayhew , GF , Cook, ME & Atkinson , RL ( 2001) transmissibility adenovirus -induced adipositas dalam model ayam . Int . J. OBEs . 25:990-996 .
8 . ↵ Dhurandhar , NV & Atkinson , RL (2000) Virus dan obesitas . Curr . Opin . Endocrinol . Diabetes 7:247-251 .
9 . ↵ Kolesar , JM , Miller , JA , Dhurandhar , NV & Atkinson , RL ( 2000 ) kuantifikasi langsung dari AD - 36 adenovirus DNA dengan elektroforesis kapiler dengan fluoresensi laser-induced . J. Chromatogr . B. 744:1-8 .
10 ↵ Atkinson , RL & Dhurandhar , NV (2000) Dari sel untuk organisme : . Pikiran-pikiran baru tentang etiologi obesitas . Ntambi , J. T. eds . Adiposit Biologi dan Signaling :165 - 174 IOS Tekan Amsterdam , Belanda .
11 . ↵ Dhurandhar , NV , Sheele , J. , Israel , BA & Atkinson , RL ( 1999) Adenovirus yang menginduksi adipositas pada hewan juga pengaruh in- vitro diferensiasi preadipocytes . Obes . Res . 07:39 S.
12 . ↵ Dhurandhar , NV , Israel , BA , Kolesar , JM & Atkinson , RL ( 2000 ) Patofisiologi dari adenovirus manusia yang menyebabkan adipositas pada hewan . FASEB J 14 : A732 ( abs. ) .
Int .
CrossRefMedline
Medline
Medline
Virol . CrossRefMedline
18 . J. Clin . Microbiol . Abstrak / GRATIS Teks Penuh
19 . Virol . Medline
20 . Medline
21 . Arch . Virol . CrossRefMedline
J. Menginfeksi . Dis . Abstrak / GRATIS Teks Penuh