Картиране на пътя към затлъстяването

пътя
Напредък в затлъстяването

Здраве и медицина

Откритието на епигеномиката дава нова информация за мастните клетки

От Бони Прескот BIDMC Комуникации

Дата 14 октомври 2010 г. 29 май 2019 г.

Тенденция

Виждайки отново ясно

Fauci казва, че стадният имунитет е възможен до есента, „нормалност“ до края на 2021 г.

Рошел Валенски да управлява CDC

Преместване в научно-технически комплекс след паундемична пауза

2020 Родос, посочени учени от Мичъл

Създавайки „карта“ на хистоновите модификации в мастните клетки, изследователите са открили два нови фактора, които регулират образуването на мазнини, ключова стъпка по пътя към по-доброто разбиране на затлъстяването, диабета и други метаболитни нарушения. Водено от разследващите в Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) и Broad Institute of Harvard and MIT, изследването се появява в октомврийския брой на списание Cell.

„Тези открития помагат да се демонстрира силата на епигеномното картографиране, когато става въпрос за извличане на ключови прозрения за образуването на мастни клетки“, обяснява старшият автор Евън Росен, изследовател в Катедрата по ендокринология, диабет и метаболизъм в BIDMC и доцент по медицина в Харвард Медицинско училище (HMS). Мастните клетки, наричани още адипоцити, играят неразделна роля в регулирането на метаболизма чрез контрол на липидния и глюкозния баланс.

За да разберат по-добре как адипоцитите контролират гените, които придават специализираните функции на тези клетки, изследователите се обърнаха към епигеномиката и по-специално към рамото на епигеномиката, известно като хистонови модификации.

„Дезоксирибонуклеиновата киселина [ДНК] е плътно навита около протеини, наречени хистони, които с течение на времето могат да натрупват химически модификации или„ следи “, обяснява Росен. „Тези знаци инструктират клетката кои гени да се включват и изключват и чрез картографиране на тези модификации можем да получим важни прозрения, които биха били недостижими чрез традиционни средства.“

За разлика от предишни изследвания, които изследваха мастните клетки в една статична времева точка, това ново проучване картографира няколко модификации на хистона по време на развитието на мастните клетки, използвайки техника, наречена хроматиново имунопреципитация, последвано от масивно паралелно секвениране или ChIP-Seq. Този метод разчита на способността да се десетки милиони къси участъци на ДНК (в този случай ДНК, свързани с модифицирани хистони) и след това да се съберат резултатите в кохерентен геном. В допълнение към проследяването на тези хистонови маркери във времето, учените също така картографират маркерите по видове.

„Нашето проучване разгледа както клетките на мишките, така и човешките клетки“, обяснява Росен. „Това е ключово, защото всеки тип клетка може да натрупва хистонови следи, които всъщност нямат нищо общо с диференциацията на мастните клетки. Следователно, чрез сравняване на два различни клетъчни модела, успяхме да пресеем и да се съсредоточим върху епигенетичните белези, които се появиха и при двата типа клетки. "

Това, което се появи, беше основен набор от хистонови модификации, които формираха основата на „пътна карта“, която учените да следват. И с помощта на тази нова карта изследователите откриха два транскрипционни фактора (протеини, които контролират копирането на ДНК в РНК), които регулират образуването на мастни клетки.

„Открихме два нови транскрипционни фактора - SRF и PLZF - участващи в развитието на мастните клетки“, обяснява Росен. „По същество демонстрирахме как епигеномна пътна карта може да се използва за идентифициране на биология, която не би могла да бъде предсказана по друг начин.“ Последващите експерименти потвърждават ролята на протеините в развитието на мастните клетки: Когато или белтъкът SRF, или PLZF намалява, мастните клетки се генерират с по-бързи темпове и, обратно, когато количеството на двата протеина се увеличава, развитието на мастните клетки спира.

„Въпреки че тези конкретни проучвания бяха фокусирани върху развитието на мастните клетки, имаме основания да смятаме, че SRF и PLZF могат да участват и в работата на зрелите мастни клетки“, отбелязва Росен, добавяйки, че тези нови открития следователно имат потенциал да повлияе на метаболитни заболявания като затлъстяване и диабет тип 2.

„Огромните разходи за затлъстяване и метаболитни заболявания, както по отношение на здравето, така и от финансова гледна точка, правят биологията на адипоцитите все по-важна“, добавя той. „С тези нови открития вече имаме по-добро разбиране за нормалното развитие на мастните клетки и занапред можем да сравняваме нормалните мастни клетки с мастните клетки при болестни състояния. Ако можем да разберем по-добре защо мастните клетки се държат по същия начин, тогава можем да работим за разработване на терапии за затлъстяване или диабет. "

Съавтори на изследването са Zhao Xu от BIDMC и Tarjei Mikkelsen от Broad Institute в Харвард и MIT. Съавторите включват следователите от Broad Institute Xiaolan Zhang, Li Wang и Eric Lander; и Джефри Гимбъл от Биомедицинския изследователски център в Пенингтън, Университетската система на Луизиана.