A lipogenezis és a lipolízis különbségei elhízott és nem elhízott felnőtt emberi zsírsejtekben

Biol Res 41: 197-204, 2008

A lipogenezis és a lipolízis különbségei elhízott és nem elhízott felnőtt emberi zsírsejtekben

MARIANA CIFUENTES, CECILIA ALBALA és CECILIA V ROJAS

Táplálkozási és Élelmiszer-technológiai Intézet (INTA), Universidad de Chile, Santiago, Chile.

Felvetődött, hogy az elhízott és a sovány egyének között az adipocita működésében és/vagy anyagcseréjében mutatkozó különbségek megnyilvánulhatnak funkcionális zsírszöveti rendellenességekben, amelyek az elhízás anyagcserezavaraihoz vezetnek. Hízott (OB) és nem elhízott (NOB) emberekből származó omentális adipocyták lipogenezisét és lipolízisét vizsgáltuk. A G3PDH lipogén marker enzim specifikus aktivitása 50% -kal alacsonyabb volt az OB összes adipocitájában, mint a NOB alanyokban. Az OB-alanyokból származó orális adipocitáknak alacsonyabb volt a bazális lipolitikus levéisük, és alacsonyabb volt a lipolitikus válaszuk a p-adrenerg ingerre. Az adipocita plazmamembrán koleszterin-kimerülése metil-β-ciklodextrin alkalmazásával mindkét csoport adipocitáira együtt lipolitikus hatást váltott ki, de ha az elhízott és a sovány alanyokat külön elemeztük, a válasz csak az elhízottaknál volt szignifikáns. Bizonyítékokat mutatunk be az elhízott egyének omentális adipocytáiban eltérő lipogén és lipolitikus profilra, és javasoljuk a plazma membrán koleszterin releváns szerepét, ahol az eltávolításának hatása OB és NOB adipocita lipolízisben eltér.

Kulcsszavak: adipocita, koleszterin, lipogenezis, lipolízis, elhízás, triglicerid anyagcsere.

BEVEZETÉS

A jelen eredmények hangsúlyozzák a lipogén és lipolitikus profilok különbségét a sovány és elhízott alanyok között. Adataink bizonyítják az elhízott alanyok zsírsejtjeinek alacsonyabb plazmamembrán koleszterin tartalmának metabolikus jelentőségét, ami befolyásolja a lipolízis fiziológiai szabályozását.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Adipociták izolálása

A (β-adrenerg ingerre kifejtett lipolitikus reakciókészség és a lipogén aktivitás kimutatása (lásd alább) az életképes adipociták jelenlétét bizonyította a szövet emésztése után.

Lipogenezis és lipolízis

Statisztika

Az átlagok közötti különbségeket Student t-tesztjével elemeztük, és szignifikánsnak tekintettük p≤0,05-nél. Pearson korrelációs együtthatóját használtuk a folytonos változók asszociációinak kiértékeléséhez. Az adatokat átlag ± SEM-ben fejezzük ki.

Lipogenezis

A lipogén enzim G3PDH specifikus aktivitása majdnem fele volt OB-alanyokban, összehasonlítva az NOB-ből származó adipocitákéval (p 2 = 0,31, p = 0,01). Érdemes megjegyezni, hogy az OB és NOB alanyok között nem voltak olyan különbségek a fehérjekoncentrációban (amelyet a G3PDH aktivitásának normalizálására használtak), ami torzíthatta ezeket az eredményeket.

Lipolízis

A glicerin reléázát az inkubációs médiumhoz a teljes omentális zsírszövet vagy izolált adipociták tenyésztése során a lipolitikus aktivitás indikátoraként alkalmaztuk. Mind a bazális, mind az izoproterenol-stimulált lipolízis alacsonyabb volt OB-alanyok izolált adipocytáiban (p 2 = 0,46, p 2 = 0,28, p 2 = 0,17, p

Az adipociták 10 mM MβCD-nek való kitétele 11 minta részcsoportjában a bazális lipolízis jelentős növekedését okozta. Ez a növekedés egyenesen arányos volt az alany BMI-jével (r 2 = 0,5, p 40 kg/m 2 (az NIH meghatározása szerint kórosan elhízott), míg a sovány alanyok nem mutattak szignifikáns különbséget (5. ábra). szignifikáns korrelációt találtunk a BMI és a 10 µM izoproterenol közötti lipolitikus válasz aránya között 10 mM M jelenlétében és hiányában (βCD (r 2 = 0,46, p

Jelen munkánkban OB és NOB felnőttek omentális zsírszövetéből izolált adipocitákban vizsgáltuk a lipogenezist és a lipolízist a BMI széles tartományában (18-54 kg/m 2). Megfigyeléseink azt mutatják, hogy a G3PDH lipogenezis marker specifikus aktivitása az OB-ban felét meghaladta NOB-társaik adipocitáinak. Másrészt a magasabb BMI alacsonyabb bazális és (β-adrenerg-stimulált lipolízissel és a koleszterin eltávolítása miatti nagyobb érzékenységgel a plazma membrán szignalizáció károsodására. Az OB adipocitában nagyobb triglicerid felhalmozódás kapcsolódhat az alacsonyabb lipolitikus aktivitáshoz amit ebben a csoportban megfigyeltünk, ahogy mások is javasolták (Langin és mtsai., 2005). Ezenkívül az OB-ben talált alacsonyabb G3PDH specifikus aktivitás, amely ellentétes eredményt eredményezhet, csökkent képességet jelenthet a felesleg tárolására. keringő trigliceridek, amelyek valószínűleg hipertrigliceridémiát és zsírfelhalmozódást eredményeznek a test más régióiban, a metabolikus szindrómához kapcsolódó ismert káros hatásokkal.

Egy in vivo megközelítés emberben, Dodt és mtsai. (2003) elhízott nőknél tompa lipolitikus választ figyelt meg az intraneurális stimulációra, amely összhangban áll in vitro eredményezi és támogatja azt a gondolatot, hogy az elhízás legalább részben összefüggésben lehet a szimpatikus aktiválásra adott alacsony lipolitikus válasszal. Ennek megfelelően Gómez-Ambrosi et al. (2004) tanulmányozta az omentális zsírszövet gén expressziójának mintázatát, és kimutatta, hogy az elhízott alanyok csökkentették és fokozták a lipolízist indukáló és represszor gének expresszióját, ill.

A megnövekedett zsírsejtek, amelyekről ismert, hogy az alanyok BMI-növekedése nagyobb számban fordul elő (Julien et al., 1989; Salans et al., 1973; Van Harmelen et al., 2003) inzulinrezisztensek (Olefsky 1977), és szekréciós mintázatuk egyértelmű ami összekapcsolta őket az elhízáshoz kapcsolódó rendellenességekkel (Imbeault et al., 1999; Van Harmelen et al., 2000).

Érdekes módon a zsírszövet-specifikus inzulinreceptor kiütéses egerek (Bluher és mtsai, 2004) azt mutatják, hogy az adipociták kis (1OOμm) sejtek két alcsoportjába polarizálódnak, amihez a paraméterek mellett a triglicerid szintézis és a lipolízis különbségei is társulnak. Az itt közölt megfigyelések a triglicerid-anyagcsere belső különbségeit mutatják az OB és NOB alanyokból származó omentális adipociták között, és azt javasoljuk, hogy a hipertrofált és a membrán koleszterinhiányos adipocitákban való gazdagodás vezethesse az ilyen változásokat. Lehetséges, hogy a károsodott lipolitikus válasz időben hozzájárul a triglicerid depó megnövekedéséhez. A további trigliceridek tárolásának csökkent képessége megnövekedett mennyiségű keringő lipideket eredményez, ami megnöveli a metabolikus szindrómához kapcsolódó kockázatokat.

Legjobb tudomásunk szerint egyetlen másik tanulmány sem értékelte a lipogenezist és a lipolízist humán OB és NOB alanyok omentális adipocitáiban. Jelen munka lényeges különbségeket mutat az omentális adipocita triglicerid anyagcserében elhízottaknál a nem elhízott alanyokhoz képest, és azt sugallja, hogy az elhízott egyének adipocytái hajlamosabbak a plazmamembrán csökkent koleszterintartalmára. Annak ellenére, hogy csökkenteni kívántuk a szubjektív tényezőket, nem zárhatjuk ki, hogy az elhízott alanyokban előforduló társbetegségek befolyásolhatják a zsírsejtek eltérő viselkedését. A trigliceridkezelés összehasonlítása e csoportok között és egy ilyen patogén jelentőségű zsírraktárban segít megérteni az anyagcsere és a reakciókészség különbségeit, amelyek a farmakológiai beavatkozás célpontjai lehetnek, és további vizsgálatokat igényelnek.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Köszönetet mondunk Dr. Miguel A. Celisnek a Tisné Kórházban, Dr. Leonardo Rodrígueznek a DIPRECA Kórházban és dr. Cristian Cavalla, James Hamilton és Gonzalo Wiedmaier a Padre Hurtado Kórházban felbecsülhetetlen segítségért a zsírszövet megszerzéséért, valamint Marisol Blanco asszony és Rodrigo Brücher úr technikai segítségükért.

TÁMOGATÁS TÁMOGATÁSA

A DI-U de Chile (N ° s Mult 04/06-2 - C. Rojas és 1-04/01-2 - M. Cifuentes) és a FONDECYT (1070632-es szám: C. Rojas, N ° s támogatásai által támogatott) 1080232 - M. Cifuentes).

BLUHER M, WILSON-FRITCH L, LESZYK J, LAUSTSEN P G, COR VERA S, KAHN CR (2004) Az inzulinhatás és a sejtméret szerepe az adipociták fehérje expressziós mintáin. J Biol Chem. 279, 31902-31909. [Linkek]

BRADFORD MM (1976) Gyors és érzékeny módszer mikrogramm fehérje mennyiségének meghatározására, a fehérje-festék megkötésének elvét felhasználva. Anal Biochem. 72, 248-254. [Linkek]

CARPENÉ C (2001) Az adrenerg receptorok vizsgálata, ideértve a lipolízist és a kötési méréseket. In: AILHAUD G (szerk.) Zsírszövetprotokollok. New Jersey: Humana Press. 129-140. [Linkek]

DODT C, LONNROTH P, WELLHONER JP, FEHM HL, ELAM M (2003) A fehér zsírszövet szimpatikus szabályozása sovány és elhízott emberekben. Acta Physiol Scand 177: 351-357. [Linkek]

DOLÉ VP, MEINERTZ H (1960) Hosszú láncú zsírsavak mikrodeterminálása a plazmában és a szövetekben. J Biol Chem 235, 2595-2599. [Linkek]

GÓMEZ-AMBROSI J, CATALÁN V, DIEZ-CABALLERO A, MARTÍNEZ-CRUZ LA, GIL MJ, GARCÍA-FONCILLAS J, CIENFUEGOS JA, SALVADOR J, MATO JM, FRUHBECK G (2004) Gén expressziós profil omentális zsírszövet . FASEB J 18: 215-217. [Linkek]

IMBEAULT P, LEMIEUX S, PRUDHOMME D, TREMBLAY A, NADEAU A, DESPRES JP, MAURIEGE P (1999) A zsigeri zsírszövet kapcsolata a szívkoszorúér betegség metabolikus kockázati tényezőivel: hozzájárul-e a szubkután zsírsejt hipertrófia? Metabolism 48: 355-362. [Linkek]

JULIEN P, DESPRES JP, ÁNGEL A (1989) Nagyon kicsi zsírsejtek és érett zsírsejtek pásztázó elektronmikroszkópiája az emberi elhízásban. J Lipid Res 30, 293-299. [Linkek]

KOZAK LP, JENSEN JT (1974) Az L-glicerin-3-foszfát-dehidrogenáz többféle formájának genetikai és fejlődési ellenőrzése. J Biol Chem 249, 7775-7781. [Linkek]

D NYELV, DICKER A, TAVERNIER G, HOFFSTEDT J, MAIRAL A, RYDEN M, ARNER E, SICARD C, JENKINS M, VIGUERIE N, VAN HARMELEN V, GROSS RW, HOLM C, ARNER P (2005) Adipocita felületek és hibák lipolízis az emberi elhízásban. Diabetes 54: 3190-3197. [Linkek]

LARGE V, REYNISDOTTIR S, LANGIN D, FREDBY K, KLANNEMARK M, HOLM C, ARNER P (1999) Az adipocita hormon-érzékeny Upase csökkent expressziója és funkciója elhízott személyek szubkután zsírsejtjeiben. J Lipid Res 40, 2059-2066. [Linkek]

LE LAY S, KRIEF S, FARNIER C, LEFRERE I, LE LIEPVRE X, BAZIN R, FERRÉ P, DUGAIL I (2001) Koleszterin, egy sejtmérettől függő jel, amely szabályozza a glükóz metabolizmusát és az adipocyták génexpresszióját. J Biol Chem. 276, 16904-16910. [Linkek]

LE LAY S, FERRÉ P, DUGAIL I (2004) Adipocita koleszterin egyensúly az elhízásban. Biochem Soc Trans 32, 103-106. [Linkek]

MOUSTAID N, JONES BH, TAYLOR JW (1996) Az inzulin primer kultúrában növeli a lipogén enzim aktivitást az emberi adipocitákban. J Nutr 126, 865-870. [Linkek]

NILSSON R, AHMAD F, SWARD K, ANDERSSON U, WESTON M, MANGANIELLO V, DEGERMAN E (2006) A plazmamembrán ciklikus nukleotid-foszfodiészteráz 3B (PDE3B) a primer adipociták caveolae-jához kapcsolódik. Cell Signal 18: 1713-1721. [Linkek]

OLEFSKY JM (1977) A nagy adipociták csökkent inzulinreakciójának mechanizmusai. Endocrinology 100: 1169-1177. [Linkek]

RODBELL M (1964) Az izolált zsírsejtek metabolizmusa. I. A hormonok hatása a glükóz metabolizmusára és a lipolízisre. J Biol Chem 239, 375-380. [Linkek]

RUMBERGER JM, WU T, HERING MA, MARSHALL S (2003) A hexosamin bioszintézis szerepe a lipogén enzim mRNS levéis glükóz által közvetített fel-szabályozásában: glükóz, glutamin és glükózamin hatása glicerofoszfát-dehidrogenázra, zsírsav-szintázra és acetil- CoA karboxiláz mRNS levéis. J Biol Chem 278: 28547-28552. [Linkek]

SALANS LB, DOUGHERTY JW (1971): Az inzulin hatása a glükóz metabolizmusára a különböző méretű zsírsejtek által A sejt lipid- és fehérjetartalmának, életkorának és tápláltsági állapotának hatása. J Clin Invest 50, 1399-1410. [Linkek]

SALANS LB, CUSHMAN SW, WEISMANN RE (1973) Humán zsírszövet vizsgálata. A zsírsejtek mérete és száma nem elhízott és elhízott betegeknél. J Clin Invest 52, 929-941. [Linkek]

SALANS SB, BRAY GA, CUSHMAN SW, DANFORTH JR E, GLENNON JA, HORTON ES, SIMS EA (1974) A glükóz metabolizmusa és az emberi zsírszövet inzulinra adott válasza spontán és kísérleti elhízásban. Az étrendi összetétel és a zsírsejtméret hatása. J Clin Invest 53, 848-856. [Linkek]

SMITH U (1971) A sejtméret hatása az emberi zsírszövet lipidszintézisére in vitro. J Lipid Res 12, 65-70. [Linkek]

VAN HARMELEN V, SKURK T, ROHRIG K, LEE YM, HALBLEIB M, APRATH-HUSMANN I, WEYER C, FOLEY JE, BOGARDUS C, TATARANNI PA, PRATLEY RE (2000) A megnövekedett szubkután hasi adipocita méret, de nem maga az elhízás típusú cukorbetegség független az inzulinrezisztenciától. Diabetologia 43: 1498-1506. [Linkek]

VAN HARMELEN V, SKURK T, ROHRIG K, LEE YM, HALBLEIB M, APRATH-HUSMANN I, HAUNER H (2003) A BMI és az életkor hatása a nők zsírszöveti cellularitására és differenciálódási képességére. Int J Obes Relat Metab Disord 27: 889-895. [Linkek]

YANG X, JANSSON PA, NAGAEV I, JACK MM, CARVALHO E, SUNNERHAGEN KS, CAM MC, CUSHMAN SW, SMITH U (2004) Az inzulinrezisztencia károsodott adipogenezisének bizonyítékai. Biochem Biophys Res Commun 317: 1045-1051. [Linkek]

Levelezési cím: Mariana Cifuentes, INTA-Universidad de Chile, El Líbano 5524, Macul, Casilla 138-11, Santiago-Chile, [email protected], Telefon: 56-2-978 1428, Fax: 56-2-221 4030.

Beérkezett: 2007. július 20-án. Felülvizsgált formában: 2008. június 2-án. Elfogadva: 2008. június 23-án.

Todo el contenido de esta revista, excepto dónde está identificado, está bajo una Licencia Creative Commons