• Намерете този автор в Google Scholar
  • Намерете този автор в PubMed
  • Потърсете този автор на този сайт
  • За кореспонденция: [email protected]

Редактирано от Mitchell A. Lazar, Университет на Пенсилвания, Филаделфия, Пенсилвания, и одобрено на 10 май 2019 г. (получено за преглед на 28 декември 2018 г.)

мастни

Тази статия има поправка. Моля виж:

Значимост

Възпалението на мастната тъкан е ключов медиатор, свързващ затлъстяването с метаболитни усложнения. При затлъстяване провъзпалителните реакции бързо се повишават във висцералната мастна тъкан, докато възпалителните реакции в подкожната мастна тъкан са относително регулирани надолу. Независимо от това, сред компонентите на мастната тъкан, различни от имунните клетки, модулаторите на селективния възпалителен отговор на депото на мазнините не са добре разбрани. Тук показваме, че γ-аминомаслената киселина (GABA) намалява инфилтрацията на макрофаги в мастната тъкан (ATM), предизвикана от затлъстяване, в подкожната ингвинална мастна тъкан (IAT), но не и във висцералната епидидимална мастна тъкан. Нашите данни показват, че стволовите клетки, получени от мастна тъкан от IAT, реагират на GABA за потискане на инфилтрацията на ATM. Следователно, GABA показва засилено инсулиново действие при IAT със затлъстяване, което би могло да допринесе за регулирането на метаболизма на глюкозата в цялото тяло.

Резюме

В това проучване имахме за цел да разберем молекулярните механизми, чрез които подкожната ингвинална мастна тъкан (IAT) натрупва по-малко АТМ, отколкото висцералната епидидимална мастна тъкан (EAT) при затлъстяване. За да изследваме факторите на околната среда и присъщи фактори, които са от решаващо значение за регулирането на диференциалното натрупване на ATM при затлъстели EAT и затлъстели IAT, извършихме трансплантация на мастна тъкан. Използвахме анализ на транскриптома, за да очертаем вътрешните различия между EAT и IAT. Нещо повече, ние извършихме както ex vivo, така и in vivo флуоресцентно маркирани мононуклеарни клетъчни (MNC) тестове за миграция, за да разберем механизма при обяснение на селективно депо за селективна диференциална инфилтрация на ATM при затлъстяване. Нашите данни сочат, че отговорът на γ-аминомаслена киселина (GABA) е важен фактор за определяне на селективната депо-селективна инфилтрация на ATM и противовъзпалителните реакции при затлъстяване.

Резултати

IAT е по-малко склонен да набира банкомат при затлъстяване.

Инфилтрацията в ATM е регулирана надолу при IAT със затлъстяване в сравнение с EAT със затлъстяване. (A) Поточна цитометрия на (CD11b + и F4/80 +) банкомати (горна) и (CD11b +, F4/80 + и CD11c +) M1-подобни банкомати (долна) на IAT и EAT в прогресията на DIO. (B и C) Относителните фракции на (B) Ki67 + пролиферативни и (C) анексин V + апоптотични АТМ бяха измерени в IAT и EAT от NCD- или HFD-хранени мишки. (D) Експериментална стратегия на in vivo анализа за инфилтрация на УВД. Получаващите мишки се инжектират интравенозно или с PBS, или с Ds-Red + MNCs, изолирани от Ds-Red трансгенни мишки. Мишките бяха почивани в продължение на 24 часа и анализирани за ATM инфилтрация в IAT и EAT от HFD-хранени мишки. (E) Поточна цитометрия на Ds-Red + банкомати (вляво) и M1-подобни банкомати (вдясно) в IAT и EAT. Лентите за грешки представляват средството ± SE на групите за лечение. * Р # P ⇓ –32), решихме да тестваме тези процеси в HFD-хранени мишки. В съответствие с предишни доклади (30, 31), частта от Ki67 + пролиферативни банкомати беше значително разширена при затлъстели EAT в сравнение с постно EAT (фиг. 1В). От друга страна, частта от анексин V + мъртви банкомати е значително по-ниска при затлъстелите EAT, отколкото при постните EAT (фиг. 1C). Въпреки това, няма значителни разлики в пролиферативните и мъртвите популации на АТМ между EAT и IAT (фиг. 1 B и C). За да се оцени дали ATM инфилтрация може да бъде включена, екзогенни Ds-Red + MNCs се инжектират в реципиентни HFD-хранени мишки и се оценява степента на екзогенна ATM инфилтрация във всяко хранилище за мазнини (Фиг. 1D). Както е показано на фиг. 1E и приложение SI, фиг. S1 I и J, нивата на инфилтрирани Ds-Red + общо банкомати и Ds-Red + M1-подобни банкомати са значително повишени в EAT от HFD-хранени мишки. За разлика от това, броят на Ds-Red + банкомати и M1-подобни банкомати е значително по-малък в IAT от мишки, хранени с HFD. Взети заедно, тези данни предполагат, че IAT със затлъстяване е по-малко податлив на натрупване на ATM поради по-ниска инфилтрация на макрофаги, а не пролиферация или апоптоза на ATM.

Вътрешните характери на мастната тъкан определят инфилтрацията на ATM, селективна за депото на мазнини.

Присъщите символи на депото за мазнини определят инфилтрацията на банкомат в DIO. (А) Илюстрация за трансплантация на мастна тъкан. Всяка донорна проба от затлъстели IAT или затлъстели EAT е трансплантирана или на подкожно, или на висцерално място при мишки, получаващи HFD. Номенклатурата на трансплантираните донорни мастни тъкани от всяка група е посочена в таблицата под илюстрацията. (B) Сравнение на количествата Ds-Red + ATM инфилтрация (вляво) и M1-подобни ATM (вдясно) в трансплантирани донорни мастни тъкани. (C) Сравнение на броя на Ds-Red + банкомати (вляво) и M1-подобни банкомати (вдясно), инфилтрирани в реципиентните мастни тъкани. Лентите за грешки представляват средството ± SE на групите за лечение. n.s., без значение. n = 3 за всяка експериментална група.

GABA сигнализацията се различава между EAT и IAT.

Стимулираните от GABA мастни клетки, получени от мастна тъкан, намаляват инфилтрацията на ATM при затлъстели IAT.

В тази работа изолирахме IAT-ADSC и EAT-ADSC, използвайки същите адипогенни повърхностни маркери, включително CD31 -, CD34 + и Sca-1 +. Независимо от това, нивата на свързана с GABA генна експресия и степента на реакция на GABAB рецептор бяха подобрени в IAT-ADSCs в сравнение с EAT-ADSCs в регулирането на инфилтрацията на ATM. Тези данни предполагат, че IAT-ADSC и EAT-ADSC изглежда имат вътрешно различни характеристики, които биха били в съответствие с данните от експеримента за трансплантация на мастна тъкан. Напоследък се съобщава, че ADSC от EAT и IAT изглежда са различни не само в експресията на маркерния ген, но и в техните характери (46, 59). При затлъстяване фиброзните ADSCs са по-разпространени в EAT, отколкото в IAT (60, 61). Освен това, тези фиброзни ADSCs силно изразяват повърхностния маркер CD9 (60). Тези доклади до известна степен съответстват на нашата констатация, че ADSC от EAT и IAT може да се различават не само по своите характеристики, но и по своя произход. Тази идея се подкрепя и от предишни констатации, че IAT и EAT са получени от различни клетъчни линии (62, 63). Следователно ще бъде важно да се идентифицират факторите, които определят разликите между IAT-ADSCs и EAT-ADSCs при регулирането на селективните възпалителни реакции на депото.

В заключение, това проучване дава важен ключ към разбирането на периферните роли на GABA в регулирането на селективните възпалителни отговори на мастните депа и енергийния метаболизъм при затлъстяване. Нашите данни показват, че две депа с бяла мазнина, подкожна и висцерална мастна тъкан, имат вътрешни фактори, които водят до селективно регулиране на депото на мазнини на инфилтрацията на АТМ, което в крайна сметка води до диференциална инсулинова чувствителност при затлъстяване. Идентифицирахме IAT-ADSCs като потенциално основен клетъчен тип при медииране на селективния GABA отговор на мастните депа към по-ниска инфилтрация на ATM при затлъстяване (SI Приложение, Фиг. S9) Взети заедно, нашите данни предполагат, че модулацията на GABA активността в мастната тъкан би била привлекателен подход за лечение на метаболитни нарушения, предизвикани от затлъстяването.

Материали и методи

Животни.

Шестседмични мъжки и женски мишки C57BL6/J и мъжки мишки C57BLKS/J-Lepr db/Lepr db (db/db) бяха закупени от Central Lab Animal Inc. Ds-Red + трансгенни мишки бяха щедро предоставени от Gou Young Koh (KAIST, Daejeon, Южна Корея). Мишките бяха настанени в клетки на колонии при 12-часови светлинни/12-часови тъмни цикли със свободен достъп до храна и вода. На възраст 8 седмици мъжките мишки са хранени с HFD, съдържащи 60% kcals мазнини (Research Diets) със свободен достъп до питейна вода. Всички експерименти бяха одобрени от институционалните комитети за грижа и употреба на животните в Националния университет в Сеул.

Човешки проби.

Проби от човешка мастна тъкан са получени от Центъра за изследване на затлъстяването към Медицинския колеж, Университет Кинг Сауд, Рияд, Саудитска Арабия. Протоколът беше одобрен от Комитета по етика на колежа по медицина, Университет Кинг Сауд (код за одобрение 07–602), в съответствие с Декларацията от Хелзинки. Писмено информирано съгласие е получено от всички участници преди записване в проучването.

Анализ на миграцията на моноцити.

Миграцията на моноцити се анализира, както е описано по-рано (64). Накратко, THP-1 моноцити или миши моноцити от кръв бяха предварително оцветени с 2 цМ Cell Tracker-CMPTX (C34552; Thermo Fisher Scientific) при 37 ° С за 1 h и след това измити с PBS. CM от всяка проба бяха заредени в долния слой на 8-μm пореста вложка Transwell (CLS3428; Sigma-Aldrich). Във всяка група проби, 3 × 10 5 THP-1 клетки бяха заредени върху горната повърхност на горния слой на вложката Transwell. След 12 или 48 часа инкубация горният слой се отстранява. След това хемотаксичните клетки се оцветяват с багрило Hoechst (H3570; Thermo Fisher Scientific) в продължение на 30 минути. След отстраняване на багрилото чрез измиване се добавя 10% FBS с високо съдържание на глюкоза DMEM и плаките се наблюдават под конфокален микроскоп LSM700. В рандомизирани микроскопски изображения клетките, положителни за Cell-Tracker (червено) и Hoechst (синьо), бяха преброени и количествено определени.

Благодарности

Тази работа беше подкрепена от Националната програма за творчески изследователски инициативи (2013-003395) и от Министерството на науката, информацията и комуникационните технологии (ИКТ) и бъдещото планиране (MSIP). I.H. беше подкрепена от програмата BK21 и стипендия Hi Seoul Science (Humanities), финансирана от Фондация за стипендии в Сеул. Част от това проучване е проведено в Националния център за метаболитно фенотипиране на мишки към Медицинското училище на Университета в Масачузетс, финансиран от Национален здравен институт Grant 5U2C-DK093000 (на J.K.K.).

Бележки под линия

  • ↵ 1 До кого може да бъде адресирана кореспонденция. Имейл: jaebkimsnu.ac.kr .