Клітинна біологія зберігання жиру Молекулярна біологія клітини
Лабораторія молекулярного метаболізму, Університет Рокфеллера, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк 10065
Інститут раку Дани-Фарбер та відділ клітинної біології, Гарвардська медична школа, Бостон, Массачусетс 02115
Анотація
Світова епідемія ожиріння та діабету 2 типу значно посилила інтерес до біології та фізіології жирових тканин. Жирові (жирові) клітини спеціалізуються на накопиченні енергії у формі тригліцеридів, але дослідження за останні кілька десятиліть показали, що жирові клітини також відіграють важливу роль у сприйнятті та реагуванні на зміни системного енергетичного балансу. Білі жирові клітини виділяють важливі гормоноподібні молекули, такі як лептин, адипонектин і адипсин, щоб впливати на такі процеси, як споживання їжі, чутливість до інсуліну та секреція інсуліну. З іншого боку, коричневий жир розсіює хімічну енергію у вигляді тепла, захищаючи тим самим від переохолодження, ожиріння та діабету. Зараз визнано, що існує два різних типи термогенних жирових клітин, які називаються коричневими та бежевими адипоцитами. На додаток до цих виразних властивостей жирових клітин, адипоцити існують у жировій тканині, де вони знаходяться в динамічному зв'язку з імунними клітинами і на них впливає іннервація та кровопостачання. Цей огляд покликаний послужити ознайомленням з біологією жирової клітини та ознайомити читача з тим, як ці типи клітин відіграють роль у метаболічних захворюваннях і, можливо, як цілі для терапевтичного розвитку.
ВСТУП
ВИДИ ТЛИВУ
До недавнього часу термін "коричневий жир" використовувався для позначення клітин UCP1 + у двох різних анатомічних місцях: 1) депо, що формуються у розвитку в міжлопатковій та перинальній областях, що складаються в основному з адипоцитів UCP1 +, які мають багато дрібних крапель ліпідів (називаються багатоколорна) і щільні мітохондрії, що надають тканині характерний коричневий колір; та 2) клітини UCP1 +, які розміщені у багатьох складах білого жиру, особливо у підшкірних регіонах гризунів та людей. Ці два типи "коричневого жиру" є не лише різними типами клітин (Ву та ін., 2012), але вони також із абсолютно різних ліній клітин (Seale та ін., 2008). Сформовані в процесі розвитку коричневі жирові клітини, які тепер називають «класичними бурими жировими клітинами», походять від скелетних м’язів, як лінія, позначена Myf5 або Pax7 (Seale та ін., 2008; Леппер і Фан, 2010). Бежеві клітини походять, принаймні частково, із судинних гладком'язових ліній, як позначено промотором Myh11 (Long та ін., 2014; Ягода та ін., 2016).
У більшості досліджень не було розмежовано функціональну роль цих двох типів жирових клітин UCP1 +, оскільки вплив холодом або β-адренергічна стимуляція активує обидва типи клітин. Нещодавно була розроблена мишача модель, у якій відсутні бежеві жирові клітини, але вона має повністю функціональний коричневий жир (Cohen та ін., 2014). Ці миші розвивають легке ожиріння на дієті з високим вмістом жиру порівняно з контролем. Більше того, це ожиріння виникає виключно через надлишок підшкірного жиру, що є досить незвичною знахідкою. Ці тварини мають серйозну печінкову резистентність до інсуліну та стеатоз печінки, що свідчить про те, що бежевий жир захищає печінку; чи це відбувається через окислення циркулюючих ліпідів бежевими клітинами або через вироблення секретується гормону, який захищає печінку від накопичення жиру, невідомо. Виявлено дедалі більшу кількість факторів, які призводять до посилення («підрум’янення») або зниження («відбілювання») активності бежевого жиру (рис. 1).
РИСУНОК 1: Зображення жирової тканини бежевого кольору, яка складається із суміші білих і бежевих адипоцитів. Схема подразників, що призводять до підвищеної («порум’янення») або зниження («відбілювання») активності бежевого жиру, разом із фізіологічними наслідками.