Университет Макгил, Монреал, Квебек, Канада

потискане

Dana ‐ Farber Cancer Institute, Бостън, Масачузетс

Dana ‐ Farber Cancer Institute, Бостън, Масачузетс

Университет Макгил, Монреал, Квебек, Канада

Dana ‐ Farber Cancer Institute, Бостън, Масачузетс

Dana ‐ Farber Cancer Institute, Бостън, Масачузетс

Резюме

Увеличението на затлъстяването в световен мащаб е довело до нарастване на разпространението на диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания и много видове рак. Капацитетът на термогенните (кафяви и бежови) мазнини да разсейват химическата енергия, тъй като топлината предлага огромен потенциал за борба със затлъстяването. Експлоатацията на термогенезата за регулиране на телесното тегло изисква точно молекулярно разбиране за нейния контрол на нивото на митохондриите.

По-рано демонстрирахме, че креатинът задвижва енергийните разходи в мастната тъкан, като стимулира напразен цикъл на митохондриален АТФ оборот. Неотдавнашните ни открития показват, че генетичното заличаване на ограничаващия скоростта ензим на синтеза на креатин (Gatm) води до бързо настъпващо затлъстяване поради потискане на повишения енергиен разход, който се появява в отговор на висококалоричното хранене. Това е успоредно с притъпен капацитет за β3-адренергично активиране на метаболизма. Освен това, премахването на усвояването на адипоцитния креатин, чрез изтриване на креатиновия транспортер (CrT), подобно нарушава адренергичната термогенеза и причинява затлъстяване. Тези резултати осигуряват силни резултати in vivo генетична подкрепа за ролята на метаболизма на креатина в мастната тъкан в активирането на енергийните разходи и защитата срещу индуцирано от диетата затлъстяване. Механизмът, залегнал в основата на креатин-зависимата термогенеза, не е напълно изяснен.

Сега идентифицирахме първичната изоформа на креатин киназа (CK), която контролира термогенното дишане в кафява мазнина. Използвайки количествена протеомика от пречистени кафяви адипоцити и кафяви адипоцитни митохондрии, ние откриваме, че мозъчният тип CK (B-CK) е най-разпространеният CK в миши кафяви мазнини. Изненадващо подгрупа от B-CK е насочена към митохондриите. Митохондриите от първичните кафяви адипоцити имат силен капацитет за креатин-зависимо термогенно дишане и нокдаунът на B-CK влошава този процес. Забележително е, че B-CK е най-изобилната CK изоформа в пречистените човешки подкожни адипоцити и експресията му е значително по-ниска при инсулинорезистентни пациенти в сравнение с чувствителни към инсулин пациенти. Следователно, B-CK е първата молекулярна дръжка, която трябва да доведе до идентифициране на допълнителни компоненти, регулиращи креатин-зависимата термогенеза. В допълнение, енергията на креатина в мастната тъкан е свързана със здравата глюкозна хомеостаза при хората.

Информация за поддръжка или финансиране

Канадски институти за здравни изследвания следдокторска стипендия и NIDDK, NIH Pathway to Independence (K99/R00), K99DK114528 (to L.K.)

Безвъзмездна помощ от NIH (DK31405) и фондация JPB (към B.M.S.).

Това резюме е от срещата „Експериментална биология 2018“. Няма публикация в пълен текст, свързана с този резюме, публикувана в Вестник FASEB.