Рівень адипоцитів CES1, CRYAB, ENO1 та GANAB змінюється in vitro за допомогою обмеження глюкози

Ці Цяо

кафедра біології людини Школи харчування та трансляційних досліджень метаболізму NUTRIM, Медичний центр Університету Маастрихта, Маастрихт, Нідерланди

Фрік Г. Боуман

Марлін А. ван Баак

Надя Дж. Т. Руманс

b Інститут регенеративної медицини, натхненний технологіями, MERLN, Медичний центр Університету Маастрихта, Маастрихт, Нідерланди

Роел Г. Вінк

Сьюзен Л. М. Коорт

c Відділ біоінформатики Школи харчування та трансляційних досліджень метаболізму NUTRIM, Медичний центр Університету Маастрихта, Маастрихт, Нідерланди

Йохан В. Ренес

Едвін С. М. Маріман

Пов’язані дані

АНОТАЦІЯ

Вступ

Надмірна вага та ожиріння є основними факторами ризику для різних ускладнень зі здоров’ям, таких як діабет II типу, серцево-судинні розлади, апное сну та деякі види раку [1–4]. Поширеність надмірної ваги та ожиріння зростає у всьому світі, і на сьогоднішній день жодна країна успішно не змінила свою епідемію [5–7]. Ліки від ожиріння - це схуднення за допомогою дієтичного втручання, збільшення фізичної активності, фармакологічного лікування чи хірургічного лікування [1,8–10]. Однак до 80% осіб, які втрачають вагу на дієті з низьким енергоспоживанням, зазвичай відновлюють вагу і часто повертаються до своєї початкової ваги або навіть перевищують її протягом одного-двох років [2,11–17]. Поширене явище відновлення ваги не тільки робить зниження маси тіла менш ефективним, але й, схоже, спричиняє збільшення ризику метаболічних ускладнень [18]. Таким чином, їзда на вазі є основною проблемою надмірної ваги та ожиріння [5,14,19]. Тому важливо отримати більше знань про умови та механізми відновлення ваги після схуднення, щоб зберегти знижену вагу та супутні покращення здоров’я.

Результати

Морфологічні зміни крапель жиру адипоцитів під час обмеження глюкози та повторного годування

Схематичний огляд проекту дослідження. Преадипоцити SGBS у момент часу T0 диференціювали протягом 14 днів. Потім зрілі адипоцити використовували для початку контрольної групи для нормального годування (4 дні) та дослідної групи для обмеження глюкози (4 дні) та повторного годування (4 дні). GR: обмеження глюкози, RF: повторне годування.

Запис зрілих адипоцитів SGBS під час експерименту. a: зрілі адипоцити в момент часу T14, b: адипоцити при T18, c: адипоцити при T18GR, d: адипоцити при T22RF. a, b, c, d відображаються при збільшенні 400 × системою мікроскопічних камер. GR: обмеження глюкози, RF: повторне годування.

Діаметр крапель жиру для різних експериментальних стадій, починаючи з Т14.

Протеомічний аналіз обмеження глюкози (T14 проти T18GR)

Обмеження глюкози та повторне годування

Для експериментів GR зрілі адипоцити (T14) культивували в DMEM/F12 (1: 1) без глюкози та фенолового червоного (Cell Culture Technologies), доповнені 20 нмоль/л людського інсуліну та 0,1 ммоль/л глюкози протягом 96 год (T18GR ). В якості контролю зрілі адипоцити (T14), що походять з тих самих попередніх адипоцитів, культивували 96 год у нормальному живильному середовищі: те саме середовище DMEM/F12, доповнене 20 нмоль/л людського інсуліну та 17,5 ммоль/л D-глюкози (T18) [ 49].

Для РЧ-експериментів після 96 год під GR, клітини культивували в середовищі DMEM/F12, доповненій 20 нмоль/л людського інсуліну та 17,5 ммоль/л D-глюкози протягом ще 96 год (T22RF). Починаючи з Т14, середовище делікатно оновлювалось кожен другий день.

Моніторинг розміру крапель жиру

Середній діаметр усіх вимірюваних крапель жиру є недостатньо представленим середнім діаметром усіх крапель жиру. Тому ми вирішили визначити середній діаметр п’яти найбільших крапель жиру як параметр, пов’язаний з оборотом накопиченого жиру під час годування, GR та RF [50]. Детально, ріст клітин було ретельно реєстровано починаючи з Т0, використовуючи мікроскоп Nikon Eclipse TS100, обладнаний блоком управління мікроскопом Digital Sight (DS-L3) (Nikon). Після 14-го дня, кожного другого дня на зображенні випадковим чином вибирали приблизно 300 адипоцитів. Тим часом у кожному фігурі, що реєструється зі збільшенням 400 ×, на око відбирали п’ять найбільших крапель жиру на клітину та вимірювали їх діаметр. Якщо вибір оком був неможливий, вимірювали діаметри восьми найбільших крапель, а п'ять найбільших відбирали на основі виміряних значень. Нарешті, ми розрахували середній діаметр п'яти найбільших крапель жиру.