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Serum sex steroids and steroidogenesis-related enzyme expression in skeletal muscle during experimental weight gain in men - 02/12/14

Doi : 10.1016/j.diabet.2014.03.006 
K. Sato a, D. Samocha-Bonet b, D.J. Handelsman d, S. Fujita a, G.A. Wittert c, L.K. Heilbronn c, e,
a Ritsumeikan University, Faculty of Sport and Health Science, Kusatsu, Shiga, Japan 
b Garvan Institute of Medical Research, Darlinghurst, NSW 2010, Australia 
c Discipline of Medicine, The University of Adelaide, Adelaide 5005, Australia 
d ANZAC Research Institute, University of Sydney, Sydney, NSW 2139, Australia 
e Robinson Research Institute, School of Paediatrics and Reproductive Health, The University of Adelaide, Adelaide, South Australia 5005, Australia 

Corresponding author. Discipline of Medicine, University of Adelaide, Frome Road, Adelaide, South Australia 5005, Australia. Tel.: +618 8222 4900.

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Abstract

Objectives

Low-circulating testosterone is associated with development of type 2 diabetes in obese men. In this study, we examined the effects of experimental overfeeding and weight gain on serum levels of sex hormones and skeletal muscle expression of steroidogenic enzymes in healthy men with (FH+) and without (FH–) a family history of type 2 diabetes.

Methods

Following a 3-day lead in energy balanced diet, FH+ (n=9) and FH– men (n=11) were overfed by 5200kJ/day (45% fat) for 28days. Body weight, fasting glucose, insulin, sex steroid, sex hormone binding globulin (SHBG) levels, insulin sensitivity (hyperinsulinaemic-euglycaemic clamp) and body fat (DXA) were assessed in all individuals at baseline and day28, and sex steroidogenesis-related enzyme expression in vastus lateralis biopsies was examined in a subset (n=11).

Results

Body weight, fat mass and fasting insulin levels were increased by overfeeding (P<0.01) and insulin was increased significantly more in FH+ men (P<0.01). Serum sex hormone binding globulin (SHBG) and 5α-dihydrotestosterone (DHT) were reduced with overfeeding (P<0.05), and serum testosterone and DHT were reduced to a greater extent in FH+ men (P<0.05). Overfeeding reduced mRNA expression of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (HSD) and 17βHSD (P0.007), independently of group. 5α-Reductase (SRD5A1) mRNA expression was not changed overall, but a time by group interaction was observed (P=0.04).

Conclusion

Overfeeding reduced SHBG and muscle expression of enzymes involved in the formation of testosterone in skeletal muscle. Men with a family history of T2DM were more susceptible to deleterious outcomes of overfeeding with greater reductions in serum testosterone and DHT and greater increases in markers of insulin resistance, which may contribute to increased risk of developing type 2 diabetes.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Insulin resistance, Overfeeding, Serum testosterone, Steroidogenic enzymes

Abbreviations : T2DM, FH, DHEA, DHEA-S, DHT, 3β-HSD, 17β-HSD, DHT, SRD5A1


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Vol 40 - N° 6

P. 439-444 - décembre 2014 Retour au numéro
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