Семафорин 3С - це новий адипокін, пов’язаний із композицією позаклітинного матриксу SpringerLink
Анотація
Цілі/гіпотеза
Зміни функції білої жирової тканини (WAT), включаючи зміни секреції білка (адипокіну) та складу позаклітинного матриксу (ECM), сприяють розвитку інсулінорезистентного стану. Ми поставили за мету виявити нові адипокіни, регульовані масою жиру в підшкірній ВАТ людини, з потенційною роллю в жировій функції.
Методи
Дані жирової транскриптоми та профілі секретомів від станів із збільшеною/зменшеною масою ВАТ були об'єднані. Донорами ВАТ були переважно жінки. Ефекти in vitro оцінювали за допомогою рекомбінантного білка. Результати підтверджені кількісною ПЛР/ІФА, метаболічними аналізами та імунохімією у ВАТ людини та адипоцитах.
Результати
Ми виявили досі нехарактерний адипокін, семафорин 3С (SEMA3C), експресія якого суттєво корелювала з масою тіла, інсулінорезистентністю (HOMA інсулінорезистентності [HOMAIR] та константою швидкості для тесту на толерантність до інсуліну [KITT]) та жировою тканиною морфологія (гіпертрофія проти гіперплазії). SEMA3C був знайдений переважно у зрілих адипоцитах і не мав прямого впливу на диференціацію адипоцитів людини, ліполіз, транспорт глюкози або експресію генів β-окислення. Частково це можна пояснити значним зниженням регулювання його споріднених рецепторів під час адипогенезу. На противагу цьому, у попередніх адипоцитах SEMA3C збільшував вироблення/секрецію кількох компонентів ECM (фібронектину, еластину та колагену I) та матрицелюлярних факторів (фактор росту сполучної тканини, IL6 та трансформуючий фактор росту -β1). Крім того, вираз SEMA3C у ВАТ людини позитивно корелював зі ступенем фіброзу у ВАТ.
Висновки/інтерпретація
SEMA3C - це новий адипокін, який регулюється зміною ваги. Кореляція з гіпертрофією WAT та фіброзом in vivo, а також його вплив на вироблення ECM у людських преадипоцитах in vitro разом припускають, що SEMA3C являє собою паракринний сигнал, отриманий адипоцитами, який впливає на склад ECM і може відігравати патофізіологічну роль у WAT людини.
Вступ
Біла жирова тканина (ВАТ) - це високопластичний орган, який може значно змінюватися в розмірах всередині і між особинами. Надлишок жирової маси пов’язаний з резистентністю до інсуліну, діабетом 2 типу та дисліпідемією і корелює з різними змінами розміру жирових клітин та жирової функції, включаючи змінений метаболізм ліпідів, посилений інтерстиціальний фіброз (через підвищене вироблення та відкладення білка позаклітинного матриксу ) та хронічний прозапальний стан [1]. Дослідження, що оцінюють наслідки схуднення, продемонстрували, що при зниженні жирової маси до стану, що не страждає ожирінням, більшість аспектів функції ВАТ нормалізуються [2, 3].
Для підтримання здорового метаболічного профілю під час зміни маси жиру необхідні адаптаційні механізми, що включають сигнали між клітинами, що знаходяться в тканині (наприклад, адипоцити, клітини-попередники адипоцитів, імунні клітини та ендотеліальні клітини). Результати останніх років продемонстрували, що адипоцити секретують ряд поліпептидів (спільно названих адипокінами), які в організмі людини переважно діють локально за допомогою ауто- або паракринних механізмів. Однак при ожирінні вироблення кількох адипокінів може бути неадаптивним і сприяти розвитку інсулінорезистентного стану [4]. Незважаючи на те, що було проведено низку досліджень людського ВАТ/секреції адипоцитів, перекриття між різними дослідженнями досить слабке (див., Наприклад, [5–9]). В даний час загальний людський адипокіном містить близько 600 членів, але список все ще зростає.
Методи
Клінічні когорти
Учасники, включені до когорт, описані, включаючи відповідні посилання, в електронному додатковому матеріалі (ESM) Таблиця 1. Клінічні оцінки проводились, як описано у відповідних посиланнях. Абдомінальний scWAT отримували голкою/хірургічною біопсією або відходом косметичних хірургічних процедур, як описано раніше [12]. Для тканин, що використовувались для експериментів з культурою клітин, не було відбору на основі віку, статі чи ІМТ. Жоден з учасників не отримував жодного звичайного препарату, який, як можна очікувати, впливав на функцію адипоцитів. Кахексія була визначена, як описано в [13]. ІМТ класифікували згідно з визначенням ВООЗ. Метаболічний синдром був визначений відповідно до нещодавно описаних визначень [14], де використовувались критерії окружності талії від Міжнародної федерації діабету [15]. Проект проводився відповідно до керівних принципів Гельсінської декларації, а дослідження були схвалені Регіональним комітетом з етики у Стокгольмі, лікарнями університету Тулузи, Третім медичним факультетом у Празі та лікарнею Hôtel-Dieu, Париж. Індивідуальна письмова поінформована згода була отримана від усіх учасників дослідження.
Виділення адипоцитів, культура клітин та фракціонування тканин
Зрілі адипоцити та клітини строми судинної фракції (SVF) виділяли, як описано раніше [16, 17]. Показано, що морфологія адипоцитів (тобто відносний розмір жирових клітин по відношенню до загальної маси жиру) корелює із чутливістю до інсуліну та була визначена, як описано [18].
Визначені популяції клітин SVF були виділені за допомогою протоколу імуноселекції/виснаження та культивовані, як описано [16, 17, 19–21]. CD34 +/CD31 - клітини визначали як клітини-попередники, CD34 +/CD31 + - як ендотеліальні клітини, CD34 -/CD14 + - як макрофаги, а CD34 -/CD14 -/CD3 + - як лімфоцити. Для часового аналізу курсу клітини лізували для отримання РНК на 4/5, 8 та 12 день після індукції диференціації. Для аналізу секретома зрілі адипоцити та різні популяції клітин з SVF витримували окремо ex vivo при 37 ° C в ендотеліальному середовищі базальної культури (0,1% BSA) протягом 24 годин та збирали їх кондиціоновані середовища.