Ожиріння та втрата ваги можуть змінити властивості жирових стовбурових клітин

  • Анотація
  • Основна порада
  • Повна стаття (PDF)
  • Повна стаття (СЛОВО)
  • Повна стаття (HTML)
  • PubMed Central
  • PubMed
  • Перехресні посилання
  • Google Scholar
  • Подібні статті (111)
  • Графік процесів публікації статей (0)
  • Відстеження якості статті (0)
  • Повна стаття (HTML) (38)
  • Повна стаття (PDF) (12)

Основна порада: У цьому міні-огляді ми узагальнюємо останні аспекти щодо ожиріння підшкірної жирової клітковини з акцентом на адипогенну та секреторну здатність жирових стовбурових клітин. Зокрема, ми обговорюємо, як ожиріння та втрата ваги можуть змінити властивості стовбурових клітин та наслідки використання стовбурових клітин, отриманих з жирової тканини, в регенеративній медицині. Наші попередні результати показують, що після масивної втрати ваги після баріатричної операції стовбурові клітини зберігають адипогенну пам’ять, крім переважання більших кровоносних судин у підшкірній жировій тканині. Запальне мікросередовище підшкірної жирової тканини, виявлене у пацієнтів із ожирінням, і навіть велика втрата ваги може змінити фенотип стовбурових клітин, отриманих із жирової тканини, до нездорового стану.

втрата

  • Цитування: Baptista LS, Silva KR, Borojevic R. Ожиріння та втрата ваги можуть змінити властивості жирових стовбурових клітин? Світ стовбурових клітин 2015 рік; 7 (1): 165-173
  • URL:https://www.wjgnet.com/1948-0210/full/v7/i1/165.htm
  • DOI:https://dx.doi.org/10.4252/wjsc.v7.i1.165

Відкриття того, що жирова тканина є цікавим джерелом мультипотентних стовбурових клітин, призвело до багатьох досліджень, що вивчають їх клінічний потенціал у клітинних терапіях. Недавні досягнення у розумінні секреторної здатності жирової тканини та ролі адипокінів у розвитку ожиріння та супутніх розладів додали нового виміру біології жирової тканини в нормальних та хворих станах. У цьому міні-огляді ми узагальнюємо різні аспекти стовбурових клітин жирової тканини та роль цих клітин у підшкірній жировій тканині із ожирінням. Крім того, ми обговорюємо, як ожиріння та втрата ваги після баріатричної хірургії можуть змінити властивості похідних жирових клітин та наслідки використання цих клітин у регенеративній медицині.

Біла жирова тканина дуже складна і складається з різних типів клітин, які динамічно взаємодіють між собою завдяки секреції адипокінів, включаючи гормони, цитокіни та хемокіни. Зараз ця тканина визнана еквівалентною ендокринному органу [1]. Біла жирова тканина в основному поділяється на два жирові депо: внутрішнє або вісцеральне та підшкірне. У людей було запропоновано великий внесок вісцеральної жирової тканини у розвиток резистентності до інсуліну та до серцево-метаболічних ускладнень при ожирінні [2]. Відмінності, що спостерігаються між вісцеральною та підшкірною жировою тканинами, підтверджуються дослідженнями, які показують, що склади вісцерального та підшкірного жиру демонструють диференціальні профілі експресії генів [3]. Нещодавнє дослідження показало загальне ембріональне походження з мезотелію та клітин, отриманих із мезотелію, для шести внутрішніх жирових депо, але не для підшкірного жирового депо [4] .

Вісцеральні та підшкірні жирові тканини можуть суттєво змінювати свою масу відповідно до кількості тригліцеридів, що зберігаються в адипоцитах, проте це більш очевидно в підшкірних жирових тканинах. Деякі автори припускають, що вісцеральний жировий склад пов’язаний з метаболічними синдромами, тоді як підшкірний жир має метаболічну буферну функцію, а це означає, що збільшення підшкірного жирового депо при наявності позитивного калорійного балансу є захисним [3, 5]. Однак під час розвитку ожиріння величезне збільшення маси підшкірного жиру призводить до дисфункціональної тканини. Гомеостаз тканин порушується через гіпертрофію адипоцитів, зменшення адипогенезу та ангіогенезу [6] .

Клітинний вміст підшкірної жирової тканини включає основну популяцію спеціалізованих клітин - адипоцити та стромальну судинну фракцію (СВФ), що складається з преадипоцитів, перицитів або мультипотентних стовбурових клітин, клітин судинної стінки та ендотелію, макрофагів [7], лімфоцитів [8 ], еозинофіли [9], нейтрофіли [10], тучні клітини [11] та гемопоетичні клітини-попередники [12]. Спочатку було запропоновано, що гіпертрофія адипоцитів є основним механізмом, за допомогою якого підшкірна жирова тканина розширюється. Однак гіперплазія адипоцитів також сприяє розширенню тканин за рахунок активації мультипотентних стовбурових клітин, що призводить до генерації нових клітин, щоб підтримувати потребу в накопиченні жиру [13, 14]. Отже, здатність динамічно розширюватися або зменшуватися протягом усього дорослого життя опосередкована адипоцитами, преадипоцитами та мультипотентними клітинами з регенеративною здатністю.

Накопичення ліпідів - не єдиний пусковий механізм для розвитку ожиріння. Одним з найважливіших відкриттів щодо розвитку ожиріння було опис встановлення запального стану, що характеризується підвищенням рівня місцевих та системних запальних цитокінів та інфільтрацією макрофагів у підшкірну жирову тканину [15 - 18]. Крім того, дисфункція ендоплазматичного ретикулуму подається як доказ стресу адипоцитів [19], що відіграє роль регуляції в сценарії запалення жирової тканини. Накопичені макрофаги сприяють виробленню медіаторів запалення, тим самим посилюючи запальний стан жирової тканини і тим самим представляючи важливий фактор для підвищення інсулінорезистентності [17, 18]. Популяція макрофагів у запаленій ожиріній жировій тканині може переключати фенотипи між запальними та незапальними станами [20]. Жирові тканини також виділяють остеопонтин, який також відіграє роль у міграції та диференціації клітин імунної системи [21 - 25] .

Існує припущення, що преадипоцити жирової тканини миші можуть бути відповідальними за більшу частину секреції MCP-1 [22, 24, 25], яка класично описана щодо ролі цього цитокіну в мобілізації моноцитів з кісткового мозку та міграція моноцитів через периферичний кровообіг. Тому було висловлено припущення, що запальний процес, який встановлюється під час розвитку ожиріння, може ініціюватися преадипоцитами, які зазнали впливу росту жирової тканини. У цьому випадку як адипоцити, так і преадипоцити будуть відповідальними за міграцію і, можливо, активацію макрофагів у жировій тканині.

Клітинні події, що призводять до встановлення цього сценарію, до кінця не з’ясовані, і механізми, за допомогою яких ожиріння пов’язане з іншими порушеннями обміну речовин, недостатньо вивчені. Оскільки мультипотентні стовбурові клітини беруть безпосередню участь у гомеостазі підшкірної жирової тканини, розумно постулювати плейотропну роль стовбурових клітин у порочному циклі запалення. Насправді з 2000 р. Кількість наукових статей у полі жирових стовбурових клітин у контексті ожиріння збільшується (рис. 1). Однак існує лише декілька аналізів зразків підшкірної жирової тканини після масивної втрати ваги [26 - 30]; два з них з акцентом на мультипотентні стовбурові клітини [26, 30] .