Синдром поликистозных яичников (СПКЯ) является распространенным расстройством, встречающимся у 12%-20% женщин репродуктивного возраста1,2. Это сложное заболевание, приводящее к переменным фенотипам, включающим поликистоз яичников, нерегулярные менструации и клинические или лабораторные доказательства гиперандрогении, и обычно диагностируется, когда женщина соответствует двум из трех критериев3. Преобладающим аспектом СПКЯ и ключевым фактором его патогенеза являются метаболические нарушения, которые обнаруживаются у женщин, страдающих этим заболеванием. Женщины с СПКЯ имеют более высокие показатели резистентности к инсулину, непереносимости глюкозы, ожирения и метаболического синдрома3,4,5,6. Инсулинорезистентность является не только проявлением заболевания, но и, как полагают, способствует его патогенезу, потенцируя действие лютеинизирующего гормона в яичнике, что приводит к увеличению выработки андрогенов7,8. Считается, что резистентность к инсулину имеет несколько возможных истоков, но исследования показывают, что это может быть связано с аномальными паттернами передачи сигналов рецепторов инсулина9,10. Исследования оценивали резистентность к инсулину у пациентов с СПКЯ с использованием метода золотого стандарта гиперинсулинемико-эугликемического зажима11,12,13,14,15. Женщины с СПКЯ, независимо от ИМТ, имеют более высокие уровни резистентности к инсулину по сравнению с контрольной группой. Инсулиновый контроль над выработкой глюкозы нарушается при нарушениях инсулинорезистентности, приводящих к избыточной выработке глюкозы. Например, у больных сахарным диабетом повышены показатели глюконеогенеза и нарушено подавление гликогенолиза16. Кроме того, нарушение подавления выработки глюкозы наблюдалось у крыс с диабетом17. Хотя исследования зажима могут дать измерение резистентности к инсулину, немногие исследования при СПКЯ сосредоточены на прямом измерении производства глюкозы в состоянии голодания и кормления. Это требует использования нерадиоактивного изотопного индикатора глюкозы и инфузии и измерения с помощью масс-спектрометрии.
Животные модели широко используются в исследованиях СПКЯ. Как худые, так и тучные модели СПКЯ были созданы путем введения андрогенов пренатально, препубертально или постпубертально18. Модели Грызунов СПКЯ также демонстрируют метаболические различия по сравнению с их соответствующими контрольными группами. Предыдущие данные из нашей лаборатории продемонстрировали аномальные тесты на толерантность к глюкозе (ГТТ) в моделях мышей с СПКЯ (худые и тучные), что согласуется с литературой по СПКЯ человека19. Использование модели бережливого и тучного животного позволяет дополнительно исследовать метаболические различия. В частности, эта модель позволяет оценить скорость производства глюкозы непосредственно с использованием изотопных индикаторов глюкозы. Одним из наиболее часто используемых стабильных изотопных индикаторов глюкозы является [6,6-2H2]глюкоза. Обогащение [6,6-2H2] глюкозой может быть измерено с использованием производного пентаацетата, как описано ранее20.
В этом исследовании наша цель состояла в том, чтобы измерить скорость производства глюкозы в печени при голодании и богатом глюкозой состоянии у мышей с СПКЯ с использованием изотопной инфузии глюкозы. Эти методы могут быть применены к широкому спектру экспериментов, связанных с кинетикой глюкозы.