Фіброз у складі жирових тканин людини, розподілі та зв’язку з метаболізмом ліпідів та жиром

A.D. та J.T. однаково сприяли цьому дослідженню.

Анотація

МЕТА Фіброз - це нещодавно визнана ознака патологічних змін білої жирової тканини людини (WAT). Ми досліджували склад підшкірного (scWAT) та сальникового WAT (oWAT) фіброзу при ожирінні та його взаємозв'язок із метаболічними змінами та втратою ваги, спричиненою хірургічним втручанням.

ДИЗАЙН ДИЗАЙН І МЕТОДИ Хірургічні біопсії для scWAT та oWAT були отримані у 65 осіб із ожирінням (ІМТ 48,2 ± 0,8 кг/м 2) та 9 худих пацієнтів (ІМТ 22,8 ± 0,7 кг/м 2). Ожирілі пацієнти, які були кандидатами на баріатричну хірургію, були клінічно охарактеризовані до, 3, 6 та 12 місяців після операції, включаючи оцінку маси жиру за допомогою подвійної енергетичної рентгенівської абсорбціометрії. Кількісно визначали та характеризували фіброз ВАТ за допомогою кількісної ПЛР, мікроскопічного спостереження та імуногістохімії.

Клінічні та біологічні показники.

Пікросіріус та колаген VI, фарбування на зрізах жирової тканини. В: Порівняння розділів ожиріння scWAT (ліва панель) та oWAT (права панель) розділів при малому збільшенні. B – E: Розріз сальникової вади з фарбуванням пікросіріусом (ліві панелі). Той самий переріз спостерігається при поляризованому світлі (права панель); стрілки показують накопичення фіброзу навколо адипоцитів (тобто, навколоклітинний фіброз). F: Забарвлення антитілом до колагену VI худих (ліворуч) та ожиріння oWAT (праворуч). V, посудина; B, пучок. (Якісне цифрове зображення цього показника доступне в Інтернет-випуску.)

Детальний мікроскопічний огляд предметних стекол виявив, що колагенові волокна організовані в пучки різної товщини (рис. 1B і C, ліві панелі), що містять кілька адипоцитів, виділених від решти паренхіми (рис. 1C). Навколо судин був поширений фіброз (рис. 1D, ліва панель). Більш того, більш тонкі колагенові фібрили оточували адипоцити, локалізовані в районах, близьких до фіброзних пучків, демонструючи перицелюлярний фіброз (рис. 1E, ліва панель). Цікаво, що ці адипоцити мали менший розмір (44,4 ± 1,4 мкм), порівняно з клітинами, вільними від фіброзу, розташованими в паренхімі (64,2 ± 2,0 мкм, n = 10, P = 0,002). У нежирних зрізах oWAT це специфічне відкладення колагену навколо адипоцитів рідко було присутнім і виявлялося лише близько до волокнистих пучків (дані не наведені).

При дослідженні за допомогою мікроскопії з поляризованим світлом ті ж слайди продемонстрували, що колагенові волокна типу I (позначені червоним) і III (позначені зеленим кольором) присутні в пучках фіброзу (рис. 1B – D, права панель) та навколо адипоцитів (рис. . 1E, права панель). Оскільки ця методика не дозволяє візуалізувати колаген VI, ми провели імуногістохімічне фарбування антитілом до антитіла VI. Відкладення колагену VI спостерігалося навколо адипоцитів (рис. 1F) і у більших кількостях у ожирілих (права панель), ніж у худих oWAT (ліва панель). На відміну від інших ізотипів колагену, фарбування колагену VI у волокнистих пучках не виявлено.

Для обґрунтування спостережень за оптичною мікроскопією ми дослідили зразок ВАТ із ожирінням за допомогою просвічувальної електронної мікроскопії. Депо колагену було виявлено між адипоцитами (див. Додаткову рис. 1). Деякі колагенові фібрили мають характерну періодичну смугастість, що наводить на думку про колаген I типу, тоді як інші колагенові фібрили не були організовані у структури волокон, характерні для колагену VI типу.

Рясність типів клітин у фіброзних депо жирової тканини.

Парні біологічні дослідження scWAT та oWAT фарбували гематоксиліном/еозином для виявлення присутності клітин при фіброзі. Хоча в пучках фіброзу в scWAT спостерігалося небагато ядер (рис. 2А, ліва панель), вони були виявлені при фіброзі oWAT (рис. 2А, права панель). Таким чином, фіброз проявляє різні характеристики залежно від локалізації WAT, при цьому більше гіпоцелюлярного фіброзу у scWAT, ніж у oWAT. ПЛР-аналіз на парних зразках адипоцитів та фракцій SVF показав, що експресія трьох колагенів була в 4--12 разів вищою в клітинах SVF, ніж у адипоцитах (рис. 2B), вказуючи на те, що основне клітинне джерело колагенів у ВАТ людини знаходиться всередині клітин стромальної судинної фракції.

Ідентифікація різних типів клітин, наявних при фіброзі oWAT із ожирінням. Серійні зрізи oWAT людини фарбували для маркерів Т-лімфоцитів (CD3), тучних клітин (триптаза), фібробластичних клітин (αSMA), а також для макрофагів CD40 + і CD206 +. Стрілки показують позитивні клітини в області фіброзу, виявлені за допомогою системи DAB (коричневе фарбування). Ядерця фарбували гематоксиліном (синє фарбування). V, посудина. (Якісне цифрове зображення цього показника доступне в Інтернет-випуску.)

Ожиріння пов’язане зі збільшенням фіброзу в жировій тканині.

Тотальний та навколоклітинний фіброз у ВАТ худорлявих та ожирілих осіб. Порівняння загального (A) та перицелюлярного (B) фіброзу у scWAT (відкриті смуги) та oWAT (чорні смуги) 7 худих та 65 осіб із ожирінням (OB). Дані показують розмір фіброзної площі у відсотках від загальної площі, як описано у проекті та методах дослідження; * P Переглянути цю таблицю:

Переглянути вбудований
Переглянути спливаюче вікно

Кореляційний аналіз між загальною кількістю фіброзу у scWAT та oWAT та клінічними характеристиками у 65 пацієнтів із ожирінням

Ми провели багатофакторний аналіз з урахуванням статі, діабетичного статусу та трансформованих в log значень віку, ІМТ та загального сальникового фіброзу. Цей аналіз підтвердив сильну негативну зв'язок між циркулюючими тригліцеридами та сальниковим фіброзом. Ця асоціація залишалася значною після додавання діаметру адипоцитів у модель, припускаючи, що ці два фактори пов'язані з рівнем тригліцеридів (додаткова таблиця 2).

Зменшена втрата маси жиру при шлунковому шунтуванні асоціюється з фіброзом підшкірної жирової тканини.

65 пацієнтів були кандидатами на шлункове шунтування і протягом року спостерігалися за клінічними контрольними пунктами через 3, 6 та 12 місяців після операції (табл. 2). Незважаючи на те, що шлункове шунтування є кардинальною процедурою, пов'язаною з великою втратою жиру в організмі та зменшенням розміру адипоцитів, існують добре відомі індивідуальні відмінності в кількості втрати ваги та жиру через рік (17). Показано, що початковий ІМТ, вік та стан метаболізму (тобто діабет) є факторами, що модулюють величину втрати ваги (25, 26). Ми висунули гіпотезу, що кількість фіброзу в жирових депо пов’язана із втратою маси жиру. На малюнку 5А показано зменшення жирової маси, виражене у відсотках від початкової величини.