Адипоцитарні ліпази та дефект ліполізу при цукровому діабеті ожиріння людини

Анотація

  • ATGL, жирова тригліцеридна ліпаза
  • BAY, 4-ізопропіл-3-метил-2- [1- (3- (S) -метил-піперидин-1-іл) -метаноїл] -2Н-ізоксазол-5–1
  • FFA, вільна жирна кислота
  • HSL, гормоночутлива ліпаза
  • KRBA, бікарбонатний буфер Кребса-Рінгера, що містить альбумін
  • МОМ, 1 (3) -моноолеоїл-2-0-моноолеїл гліцерин

Ожиріння, яке характеризується надлишком жирових запасів, є найважливішим фактором ризику розвитку діабету 2 типу. Ліполіз жирової тканини призводить до гідролізу тригліцеридів і вивільнення вільних жирних кислот (СЖК). Через зв’язок між підвищеним рівнем FFA у циркуляції крові та розвитком резистентності до інсуліну та метаболічним синдромом (1,2) ліполіз жирової тканини є ціллю для фармацевтичної промисловості. Нікотинова кислота, яка діє, пригнічуючи ліполіз жирової тканини, була першим широко застосовуваним гіполіпідемічним засобом (3). Катехоламіни та натрійуретичні пептиди є основними гормонами, що стимулюють цей катаболічний шлях у людини (4). Стійкість до індукованого катехоламіном ліполізу в підшкірній жировій тканині була продемонстрована у дорослих із ожирінням у дорослих та дітей (5,6), що пояснюється зниженням експресії ліполітичних β2-адренорецепторів (7), підвищенням антиліполітичних властивостей α2-адренорецепторів (8) та зниження експресії гормоночутливої ​​ліпази (HSL) (9). Можливо, дефект HSL є найважливішим фактором, оскільки він також спостерігається у неблагополучних родичів першого ступеня, що страждають ожирінням (10), і оскільки існує позитивний зв’язок між ліполітичною здатністю та експресією HSL у підшкірно-жирових клітинах людини (11).

дефект

Роль обмеження швидкості HSL у ліполізі жирової тканини була оскаржена даними мишей-нокаутів HSL (12–15). Індукований катехоламінами ліполіз скасовується, але залишковий базальний ліполіз спостерігається в адипоцитах нульових HSL мишей. Ці дані свідчать про існування ліпаз, що не містять HSL, у жировій тканині. Нещодавно була виявлена ​​нова тригліцеридна ліпаза, яка називається жировою тригліцеридною ліпазою (ATGL), деснутріном або iPLA2ζ (16–18). Використовуючи антитіла, спрямовані проти ATGL, Zimmerman et al. (16) припускають, що ATGL відповідає за 75% активності цитозольної ацилгіролази в білій жировій тканині мишей з дефіцитом HSL. Тому ATGL може брати участь разом з HSL у ліполізі жирової тканини. Карбоксилестераза 3 (або триацилгліцеринова гідролаза) була частково очищена від білої жирової тканини миші і показала, що вона має ліпазну активність (19). Його внесок у ліполіз невідомий. Тут ми вивчили відносний внесок HSL та інших ліпаз у ліполіз жирової тканини та прагнули визначити, чи були при ожирінні зміни ліполізу адипоцитів та експресії HSL.

ДИЗАЙН ДИЗАЙН І МЕТОДИ

Ферментативна активність ліпази.

Байєр розробив серію (5- (2H) -ізоксазолоніл) сечовин як потужних інгібіторів HSL (20). Селективність сполуки 59 (4-ізопропіл-3-метил-2- [1- (3- (S) -метил-піперидин-1-іл) -метаноїл] -2Н-ізоксазол-5-он), далі названої BAY, оцінювали за ферментативною активністю очищених ліпазних препаратів з використанням 1 (3) -моноолеоїл-2-0-моноолеїл гліцерину (MOME) для HSL щурів та людини, моноолеїну для ліпози моногліцеридів миші та триолеїну для ліпопротеїнової ліпази бичачого та свинячої панкреатичної ліпази основи (21,22). MOME - це аналог діацилгліцерину. Це дозволяє вимірювати активність діацилгліцерилгідролази і не є субстратом для моноацилгліцерилліпази. Клітини Cos7 трансфікували векторами pcDNA3, pcDNA3-людини HSL та pcDNA3-людини ATGL (17,23). Гідроліз тріолеїну вимірювали на клітинних екстрактах.

Генерація та аналіз нуль-нульових мишей HSL.

Когорти вивчення.

Перша когорта включала 14 чоловіків із ожирінням та 67 жінок із ожирінням у віці 36 ± 8 років з ІМТ 37 ± 5 кг/м 2 та 29 жінок, які не страждали на ожиріння, та 13 чоловіків у віці 36 ± 9 років з ІМТ 24 ± 3 кг/м 2. Вранці після нічного голодування був відібраний зразок венозної крові для аналізу сироваткового лептину, плазмового інсуліну та глюкози в плазмі (7,9,10); і велику біопсію підшкірно-жирової клітковини (3–5 г) було отримано з черевної області шляхом голкової аспірації під місцевою анестезією. Друга когорта включала 80 здорових жінок із ожирінням з ІМТ 31–52 кг/м 2 та віком 21–63 роки. Третя когорта включала суб'єктів європейського багатоцентрового дослідження NUGENOB (Взаємодія генів поживних речовин при ожирінні людини; www.nugenob.org). 24 жінки з ожирінням мали вік 31 ± 7 років з ІМТ 37 ± 5 кг/м 2. Третя когорта досліджуваних виконувала 10-тижневу програму, засновану на дієті з обмеженим енергопостачанням, що забезпечує на 600 ккал менше загальних добових витрат енергії. Після дієтичного втручання ІМТ зменшився до 34 ± 5 ​​кг/м 2 (Р 80 із ожирінням та 40 осіб, які не страждають від ожиріння. Значення - середнє значення ± SD в тексті та значення ± SE на рисунках. Дані порівнювали Вілкоксон, Манн-Уітні або Крускал -Тест Уолліса.