Паракринна мережа TRAIL-TL1A із залученням адипоцитів, макрофагів та лімфоцитів викликає жирову клітковину

Н.М. та Т.П. внесли однаковий внесок у цю роботу.

мережа

Анотація

Вступ

Ожиріння, яке визначається як ненормальне або надмірне накопичення жиру, що представляє загрозу для здоров’я, було визнано Американською медичною асоціацією як хвороба у 2013 р. Однак із збільшенням глобальної поширеності ожиріння є дуже неоднорідним за ступенем небезпеки для здоров'я, яке воно створює, і представляється по-різному навіть у пацієнтів із таким же підвищеним ІМТ. Зі збільшенням прагнення до індивідуального медичного обслуговування існує гостра потреба у покращенні ожиріння підтипів (2). У порівнянні з особами з кардіометаболічно доброякісним ожирінням (що, можливо, називають «здоровим/чутливим до інсуліну/метаболічно нормальним ожирінням»), у осіб із ожирінням із високим рівнем кардіометаболічного ожиріння жирові тканини відрізняються розподілом, морфологією, клітинним складом, молекулярними структурами та функцією ( 3). Початкові висновки вказують на те, що такі відмінності, особливо морфологічні (розмір адипоцитів, фіброз), можуть бути корисними для субфенотипування ожиріння не тільки при перехресному аналізі, а й для прогнозування клінічної реакції на втручання при ожирінні (4). Проте молекулярних відбитків пальців жирової тканини, які могли б слугувати для кращого розшарування, встановлення пріоритетів або навіть персоналізації клінічної допомоги, в основному все ще бракує.

Відповідно до цього поняття ми виявили, що рівні білка та мРНК VAT E2F1 корелювали з безліччю клінічних показників високого кардіометаболічного ризику, ефектом, опосередкованим прямим зв'язуванням E2F1 з промоторними областями генів ASK1 та аутофагії (5,6). Однак багатофакторний аналіз, який скоригував для активації цих передбачуваних ефекторних генів E2F1, припустив, що додаткові шляхи опосередковують зв'язок між збільшенням ПДВ E2F1 та метаболічною дисфункцією (5,6). У цьому дослідженні ми використали неупереджений транскриптомічний аналіз високого рівня E2F1 проти низького ПДВ E2F1 для людини (hVAT), щоб окреслити такі можливі шляхи. Ми простежили членів надсімейства фактора некрозу пухлини E2F1 (TNFSF), які виявив цей аналіз, і ми виявили передбачувану складну міжклітинну паракринну мережу в жировій тканині, що включає адипоцити, макрофаги та Т-клітини, пов'язуючи експресію високого ПДВ E2F1 з дисфункцією жирової тканини.

Дизайн та методи дослідження

Людські когорти та зразки ПДВ

Учасники були з Беер-Шеви, Ізраїль (n = 123), та Лейпцигу, Німеччина (n = 421), когорти (таблиця 1) з використанням скоординованих процедур, як описано раніше (5). Коротко, після схвалення комісіями з етики двох центрів та отримання письмової інформованої згоди, учасників (18–75 років) набирали до проходження планових операцій на черевній порожнині (баріатричних або інших виборних процедур). Після нічного голодування проби крові відбирали та аналізували лабораторії клінічної біохімії та ендокринології. Біопсії вісцеральної (сальникової) жирової тканини були отримані під час операції та негайно доставлені в лабораторію, де їх обробляли на експресію мРНК або білка за допомогою скоординованих процедур, як описано раніше (5). Для отримання експлантів жирової тканини людини зразки тканин ретельно вирізали та культивували в MEM-Alpha, що містить 4,5 ммоль/л глюкози, 10% FBS, 2 ммоль/л 1-глютаміну та 100 одиниць/мл пеніцилін-стрептоміцину протягом 24 годин відновлення. Людський TRAIL (hTRAIL) (375-TEC-010; D&R Systems) 25 або 100 нг/мл додавали до свіжого безсироваткового середовища протягом 24 годин лікування. Фракції адипоцитів та стромальних судин (SVF) готували шляхом перетравлення колагеназою (C6885-5G; Sigma-Aldrich), як описано раніше (15).

Клінічна характеристика учасників з когорт Лейпцигу та Беер-Шеви

Клітинні культури

Аналіз тканинних і клітинних лізатів та Вестерн-блот

Раніше було описано приготування використовуваних тканинних/клітинних лізатів та антитіл (6). Для визначення білка E2F1 ми використовували моноклональний анти-E2F1 Ab фірми GeneTex (GTX-70154; GeneTex, Irvine, CA).

Екстракція РНК, кількісна ПЛР у реальному часі та аналіз послідовності РНК

Інші аналізи

Рівні лептину та адипонектину в кондиціонованих середовищах Chub-S7 та в сироватці крові людей вимірювали, як і раніше (6). Вивільнення лактатдегідрогенази (LDH) з адипоцитів Chub-S7 вимірювали за допомогою набору для аналізу активності лактатдегідрогенази (MAK066-1KT; Sigma-Aldrich). Вивільнений ЛДГ розраховували як відсоток від загальної кількості (середнє/середнє + клітини). Секрецію hTRAIL у кондиціонованому середовищі вимірювали за допомогою імунокількісного ІФА TRAIL (RayBio). Ліполіз вимірювали, як описано раніше (22), з аденозиндезаміназою (ADA) при 1 мкМ/мл та антиліполітичним ефектом інсуліну через 24 год інсулінового голодування.

Накопичення ліпідів макрофагів

MDM диференціювали, як описано на 96-лункових μClear, чорних планшетах (Greiner-Bio One). M0 MDM обробляли контролем або TL1A 25 нг/мл безсироваткового середовища протягом 24 годин. Накопичення ліпідів в умовах, збагачених жирними кислотами, здійснювали додаванням 10 ммоль/л олеїнової кислоти для остаточної 2-годинної інкубації, як описано раніше (23). Клітини фіксували 4% формальдегідом з подальшим фарбуванням BODIPY 493/503 (1 мкг/мл) (D3922; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA) та DAPI (5 нг/мл) (62248; Thermo Fisher Scientific) протягом 20 хв. при кімнатній температурі, а потім промивають Ca +2/Mg +2-доповненим PBS (02-020-1A; Biological Industries). Зображення отримували повністю автоматизовано, неупереджено, використовуючи мікроскоп із ширококутним об'єктивом × 40 (Operetta; PerkinElmer, Waltham, MA). Статистичний аналіз проводили за допомогою програмного забезпечення Columbus (PerkinElmer).