Az elhízás okozta „anyagcsere” szövetek átalakulásának molekuláris mechanizmusa

Molekuláris Orvostudományi és Metabolizmus Tanszék, Környezetgyógyászati ​​Kutatóintézet, Nagoya Egyetem, Nagoya, Japán

indukált

Szervhálózat és anyagcsere tanszék, Orvosi és Fogtudományi Doktori Iskola, Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem, Tokió, Japán

Molekuláris Orvostudományi és Metabolizmus Tanszék, Környezetgyógyászati ​​Kutatóintézet, Nagoya Egyetem, Nagoya, Japán

Molekuláris Endokrinológiai és Metabolizmus Tanszék, Orvosi és Fogtudományi Doktori Iskola, Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem, Tokió, Japán

Molekuláris és Sejtanyagcsere Tanszék, Orvostudományi és Fogtudományi Doktori Iskola, Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem, Tokió, Japán

Orvostudományi és Bioregulációs Tudományok Tanszék, Orvostudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka, Japán

Japán Orvosi Kutatási és Fejlesztési Ügynökség, CREST, Tokió, Japán

Molekuláris Orvostudományi és Metabolizmus Tanszék, Környezetgyógyászati ​​Kutatóintézet, Nagoya Egyetem, Nagoya, Japán

Levelezés

Molekuláris Orvostudományi és Metabolizmus Tanszék, Környezetgyógyászati ​​Kutatóintézet, Nagoya Egyetem, Nagoya, Japán

Szervhálózat és anyagcsere tanszék, Orvostudományi és Fogtudományi Doktori Iskola, Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem, Tokió, Japán

Molekuláris Orvostudományi és Metabolizmus Tanszék, Környezetgyógyászati ​​Kutatóintézet, Nagoya Egyetem, Nagoya, Japán

Molekuláris Endokrinológiai és Metabolizmus Tanszék, Orvosi és Fogtudományi Doktori Iskola, Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem, Tokió, Japán

Molekuláris és Sejtanyagcsere Tanszék, Tokiói Orvosi és Fogorvosi Egyetem, Orvostudományi és Fogtudományi Doktori Iskola, Tokió, Japán

Orvostudományi és Bioregulációs Tudományok Tanszék, Orvostudományi Doktori Iskola, Kyushu Egyetem, Fukuoka, Japán

Japán Orvosi Kutatási és Fejlesztési Ügynökség, CREST, Tokió, Japán

Molekuláris Orvostudományi és Metabolizmus Tanszék, Környezetgyógyászati ​​Kutatóintézet, Nagoya Egyetem, Nagoya, Japán

Levelezés

Absztrakt

A krónikus gyulladás gyakori molekuláris alap, amely számos krónikus betegség hátterében áll. A felhalmozódó bizonyítékok azt is sugallják, hogy a krónikus gyulladás hozzájárul az elhízás és a cukorbetegség patogeneziséhez, amelyeket anyagcsere-betegségeknek tekintenek. Az elmúlt néhány évtizedben drámai előrelépés történt az elhízás által kiváltott zsírszövet-diszfunkció mögöttes mechanizmusának megértésében. A szövetek átalakítása a krónikus gyulladás egyik szövettani jellemzője, amelyben a stromális sejtek száma és sejttípusa drámaian megváltozik. Valójában a zsírszövet átalakulását különböző stromális sejtek indukálják, és a zsírszövet működésének károsodását eredményezik, például az adipocitokin termelésben és a lipidek tárolásában, ami szisztémás anyagcserezavarhoz vezet. A zsírszövet mellett a máj egy másik példa az elhízás okozta szöveti átalakításra. Jelen áttekintés során megvitatjuk, hogyan váltja ki az elhízás az interstitialis fibrózist a zsírszövetben és a májban, különös tekintettel a makrofágok szerepére.

Bevezetés

A krónikus gyulladás gyakori molekuláris alap, amely számos krónikus betegség hátterében áll, mint például az érelmeszesedéses betegség, az autoimmun betegség, a neurodegeneratív betegség és a rák. A felhalmozódó bizonyítékok azt is sugallják, hogy a krónikus gyulladás döntő szerepet játszik az elhízásban és a cukorbetegség patogenezisében, amelyeket anyagcsere-betegségeknek tekintenek. Számos tanulmány készült a túlzott energiafogyasztás és a táplálkozási egyensúlyhiány krónikus gyulladásra és a metabolikus homeosztázis károsodására gyakorolt ​​hatásáról. E tekintetben az egyik legfontosabb szerv a zsírszövet, amely érzékeli a testünk táplálkozási viszonyait és a túlzott energiát trigliceridként tárolja. A zsírszövet a gyulladásos reakciókat is szabályozza, és különféle bioaktív molekulákat választ ki, amelyeket „adipocitokineknak” vagy „adipokineknek” neveznek, válaszul a szisztémás táplálkozási állapotra, ami az 1-6. Metabolikus homeosztázis visszacsatolási mechanizmusát eredményezi. Elhízás esetén ezek a zsírszöveti funkciók károsodnak, ami szisztémás metabolikus rendellenességeket okoz (metabolikus szindróma).

Az akut gyulladással szemben a krónikus gyulladásban ritkán figyelhetők meg a „gyulladás” tipikus jelei, mint például a fájdalom, a hő, a bőrpír és a duzzanat. Ezzel szemben a gyulladáscsökkentő citokinek és az immunsejtek az akut és krónikus gyulladás gyakori mechanizmusai. Ebben a tekintetben a szöveti átalakítás a krónikus gyulladás egyik szövettani jellemzője, amelyben a stromális sejtek száma és a sejttípusa drámaian megváltozik. A legtöbb esetben a krónikus gyulladás végül szöveti fibrózist és szervi diszfunkciót eredményez. A zsírszövet mellett a máj egy másik példa az elhízás okozta szöveti átalakításra. A lipid felhalmozódása a májban vagy az alkoholmentes zsírmájbetegség (NAFLD) a metabolikus szindróma májfunkciója. Különösen az alkoholmentes steatohepatitis (NASH), amelyet krónikus gyulladás és pericelluláris fibrózis jellemez, növeli a cirrhosis és a hepatocellularis carcinoma kockázatát 8, 9. Jelen áttekintő cikkben az elhízás - indukált szöveti átalakulás molekuláris mechanizmusának megértése terén elért közelmúltbeli előrelépéseket tárgyaljuk, különös tekintettel a zsírszövetre és a májra.

Elhízás - indukált zsírszövet gyulladás

A zsírszövet nemcsak lipiddel töltött érett adipocitákat tartalmaz, hanem számos sztrómasejtet is, például preadipocitákat, fibroblasztokat, endoteliális sejteket és immunsejteket. Az elhízás kialakulása során a zsírszövet dinamikus szövettani változásokat mutat, amelyekre jellemző az adipocita hipertrófia, fokozott angiogenezis, immunsejt-infiltráció és extracelluláris mátrix túltermelés 2, 6, 10, 11. Ezek a változások emlékeztetnek az „érrendszer átalakítására”, amely az érelmeszesedéses érfalak krónikus gyulladásos válaszai. Jól ismert, hogy a „vaszkuláris átalakulást” a különféle sejtek - például vaszkuláris endothelsejtek, vaszkuláris simaizomsejtek, limfociták és monocita eredetű makrofágok - közötti komplex kölcsönhatások okozzák 5, ezért az elhízott zsírszövetben megfigyelt dinamikus változás utalható "zsírszövet-átalakítás" -nak, amelynek részt kell vennie az elhízás okozta zsírszövet-diszfunkció patogenezisében. Ezenkívül jelentős bizonyítékok utalnak arra, hogy az adipocitokin termelést és a lipidek tárolását az érett adipociták és a sztrómasejtek kölcsönhatása szabályozza a zsírszövetben 12, 13 .

Parakrin kölcsönhatás az adipociták és a makrofágok között

A zsírszövet átalakításának molekuláris mechanizmusa