Дієта з високим вмістом жиру викликає утворення спонтанної ліпосаркоми в жировій тканині миші з
Чжен Ван
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Лінг Ян
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Юхуй Цзян
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Чжи-Цян Лін
2 Науково-дослідний інститут раку Чжецзян, Онкологічна лікарня провінції Чжецзян, Центр раку Чжецзян, Ханчжоу, Китай,
Чжиган Лі
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Юань Ченг
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Хен Хуан
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Лінгді Ван
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
І Пан
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Чженьчжен Ван
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Сяоцян Янь
3 корпорація Generon, Парк високих технологій Чжан Цзян, Шанхай, Китай,
Ян Чень
1 Ключова лабораторія харчування та обміну речовин, Інститут харчових наук, Шанхайський інститут біологічних наук, Китайська академія наук, Вища школа Китайської академії наук, Шанхай, Китай,
Задумав і спроектував експерименти: Ю. Чень. Виконував експерименти: Чжен Ван LY YJ ZL Y. Cheng HH LW. Проаналізовано дані: Z-QL YP Zhenzhen Wang Y. Chen. Внесені реагенти/матеріали/інструменти аналізу: XY. Написав папір: Чжен Ван Ю. Чень.
Анотація
Інтерлейкін 22 (IL-22) - це секретується Т-клітинами цитокін, який модулює запальну реакцію в негемопоетичних тканинах, таких як епітелій та печінка. Функція IL-22 в жировій тканині в даний час невідома. Ми створили трансгенну модель миші з надмірною експресією IL-22, особливо в жировій тканині. Трансгенні миші IL-22 не мали явних змін ожиріння та резистентності до інсуліну після годування з дієтою з високим вмістом жиру (HFD). Несподівано у всіх трансгенних мишей IL-22, яких годували HFD протягом чотирьох місяців, у жировій тканині епідидиму виникали спонтанні пухлини. Гістологічний аналіз показав, що пухлини являли собою добре диференційовані ліпосаркоми з інфільтрацією запальних клітин. Надмірна експресія IL-22 сприяє виробленню запальних цитокінів, таких як IL-1β та IL-10, та стимулює фосфорилювання ERK в жировій тканині. Крім того, лікування IL-22 у диференційованих адипоцитах 3T3-L1 може індукувати експресію IL-1β та IL-10, разом із стимуляцією фосфорилювання ERK. У сукупності наше дослідження не тільки встановило нову модель миші зі спонтанною ліпосаркомою, але також показало, що надмірна експресія IL-22 може співпрацювати з ожирінням, спричиненим дієтою, щоб впливати на розвиток пухлини у мишей.
Вступ
На додаток до своєї основної ролі в модуляції запалення, IL-22 сприяє росту пухлинних клітин та апоптозу. Повідомлялося, що IL-22 може сприяти росту та виживанню клітин у клітинах HepG2, активуючи STAT3 та індукуючи експресію різноманітних антиапоптотичних та мітогенних білків [11]. У недрібноклітинної карциноми легенів (НМРЛ) надмірна експресія IL-22 захищала клітинні лінії раку легенів від апоптозу, тоді як зниження регуляції IL-22 суттєво пригнічувало ріст клітин пухлинних клітин людини у голих мишей BALB/c [13]. На відміну від цього, в клітинах раку молочної залози було виявлено, що IL-22 ефективно зменшує ріст пухлинних клітин, що корелює з пригніченням фосфорилювання ERK та AKT та індукцією зупинки клітинного циклу [14]. Отже, вплив IL-22 на розвиток раку, як видається, залежить від клітинного контексту.
Нещодавно наша група виявила, що IL-22 відіграє захисну роль в індукованому стетозом печінки з високим вмістом жирів шляхом регулювання зниження експресії пов'язаних з ліпогенезом генів, включаючи критичні фактори транскрипції та ферменти для синтезу ліпідів [15]. У цьому дослідженні ми додатково досліджували потенційну функцію IL-22 на жировій тканині шляхом генерації трансгенної моделі миші із специфічною для жиру експресією IL-22. Цікаво, що миші з надмірною експресією IL-22 в жировій тканині не мали ні явного фенотипу, ні метаболічних змін, коли їх годували дієтою з високим вмістом жиру. Однак у трансгенних мишей IL-22 спонтанно виникали ліпосаркоми в жировій тканині після тривалого годування з дієтою з високим вмістом жиру, що вказує на те, що дієта може взаємодіяти із змінами запалення, пов'язаними з надмірною експресією IL-22 в пухлинній тканині в жировій тканині.
Матеріали і методи
Покоління трансгенної миші IL-22
Усі тварини утримувались і використовувались відповідно до вказівок Інституційного комітету з догляду за тваринами та використання Інституту харчових наук Китайської академії наук (CAS) із безкоштовним доступом до звичайної чау-миші та водопровідної води. Усі експериментальні процедури проводились відповідно до Комісії з етики CAS з номером затвердження 2010-AN-8. Повна довжина кДНК IL-22 миші посилювалась за допомогою RT-PCR з кДНК тимусу миші. Після підтвердження шляхом секвенування ДНК мишачу кДНК клонували у вектор pBS-aP2-sv40pA (від Addgene, Cambridge, MA, USA). Для генерування трансгенних мишей трансгенну касету вирізали з плазміди та використовували для мікроін'єкції в пронуклеї запліднених ооцитів штаму ICR мишей. Трансгенних мишей генотипували методом ПЛР з геномною ДНК з праймерами 5′-AAACATACAGGGTCTGGTCAT-3 ′ та 5′-GCATAAAGGTGCGGTTGA -3 ′. Усі миші, що використовувались у цьому дослідженні, мали рівень ICR.
Екстракція геномної ДНК, виділення РНК, зворотна транскрипція та ПЛР (RT-PCR) та кількісна RT-PCR у реальному часі (qRT-PCR)
Аналіз прийому їжі, тест на толерантність до глюкози (GTT) та тест на толерантність до інсуліну (ITT)
Самців диких типів і трансгенних мишей-самців 1 місяця годували або звичайною чау (SLACOM, Шанхай, Китай), або дієтою з високим вмістом жиру (що містить 60% калорій від жиру, від Research Diets Inc., Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, США). Прийом їжі реєстрували кожні два дні. Для GTT та ITT миші голодували протягом ночі, а потім внутрішньочеревно вводили глюкозу (1 г/кг маси тіла, для GTT) або інсуліну (1 U/кг маси тіла, для ITT) відповідно. Рівні глюкози в крові в різний час після ін’єкції визначали за допомогою електронного глюкометра (Freestyle Freedom, Abbott Diabetes Care, Alameda, CA, USA).