Regulation of leptin, adiponectin and acylation-stimulating protein by hyperinsulinaemia and hyperglycaemia in vivo in healthy lean young men

AimBoth type 1 and 2 diabetes are associated with differential regulation of leptin, adiponectin and ASP. Our aim was to examine whether or not acute hyperinsulinaemia and/or hyperglycaemia per se have differential regulation of these hormones in healthy subjects.MethodsWe examined changes in leptin, adiponectin and ASP concentrations and subcutaneous white adipose tissue mRNA expression with 3-hour hyperinsulinaemic (HI, n = 10), hyperglycaemic (HG, n = 7) and hyperinsulinaemic-hyperglycaemic (HGHI, n = 8) clamps in healthy lean young men. As somatostatin was used for the HG and HGHI clamps, a control somatostatin clamp was carried out (n = 4). Changes in the expression of HKII and p85α Pi3K were examined as positive controls for the induction of gene expression by the insulin pathway.ResultsHI, HG and HGHI clamps increased expression of HKII and p85α Pi3K while somatostatin did not. The HI clamp decreased serum adiponectin (−15%, P < 0.001) and increased serum leptin (+11%, P = 0.031), while the HG clamp reduced serum leptin (−20%, P = 0.003). The HGHI clamp increased serum ASP (+21%, P = 0.047) and expression of C3 (+26%, P = 0.018) and leptin (+50%, P = 0.024). Interestingly, the control somatostatin clamp suppressed both serum leptin (−17%, P = 0.043) and adiponectin (−7%, P = 0.020).ConclusionHG and/or HI per se regulated the concentrations and expression of leptin, adiponectin and ASP in healthy lean young men, suggesting a contribution to dysregulation of these hormones in diabetes.

RésuméObjectifLes concentrations plasmatiques de leptine, d’adiponectine et d’ASP sont fortement modifiées, à la fois dans le diabète de type 1 et le diabète de type 2. L’objectif de cette étude était de vérifier si l’hyperinsulinémie et/ou l’hyperglycémie aiguë pouvaient être des acteurs importants de la régulation de ces hormones chez l’homme.MéthodologieNous avons étudié les modifications des concentrations plasmatiques de leptine, d’adiponectine et d’ASP, ainsi que l’expression de leur ARNm dans le tissu adipeux sous-cutané abdominal, au cours de clamps hyperinsulinémiques (HI, n = 10), hyperglycémiques (HG, n = 7) et hyperinsulinémiques hyperglycémiques (HGHI, n = 8) d’une durée de trois heures. Afin de tenir compte de l’effet de la somatostatine utilisée pour les clamps HG et HGHI, un clamp témoin avec perfusion de somatostatine seule a été réalisé chez quatre sujets. Les clamps ont été réalisés chez des hommes jeunes et en bonne santé. Les variations de l’expression génique de l’hexokinase II (HKII) et de la sous-unité p85a de la Pi3kinase (p85a Pi3K) ont été utilisées comme témoins positifs de l’action de l’insuline dans le tissu adipeux.RésultatsLes clamps HI, HG et HGHI induisent tous l’expression de HKII et de p85a Pi3K. La concentration plasmatique de l’adiponectine diminue (−15 %, P < 0,001) et celle de leptine augmente (+11 %, P = 0,031) au cours du clamp HI. La concentration plasmatique de leptine diminue (−20 %, P = 0,003) aussi au cours du clamp HG. La combinaison HGHI entraîne, pour sa part, une augmentation de la concentration plasmatique d’ASP (+21 %, P = 0,047), ainsi que l’expression génique de son précurseur C3 (+26 %, P = 0,018) et de la leptine (+50 %, P = 0,024) dans le tissu adipeux. La perfusion de somatostatine seule (clamp témoin) entraîne une diminution des concentrations plasmatiques de leptine (−17 %, P = 0,043) et d’adiponectine (−7 %, P = 0,020).ConclusionCes résultats montrent que l’hyperglycémie ou l’hyperinsulinémie per se affectent les concentrations plasmatiques et l’expression génique de la leptine, de l’adiponectine et d’ASP chez l’homme sain. Elles pourraient donc être impliquées dans les modifications de la régulation de ces hormones au cours du diabète.