Katepszin gén expresszió elhízott/túlsúlyos emberek hasi szubkután zsírszövetében

Rövid jelentés

  • Teljes cikk
  • Ábrák és adatok
  • Hivatkozások
  • Idézetek
  • Metrikák
  • Engedélyezés
  • Újranyomtatások és engedélyek
  • PDF

ABSZTRAKT

Anyagok és metódusok

Vizsgálati populáció

Hiperinzulinémiás-euglikémiás bilincs

A zsírszövet biopsziája

A hasi szubkután AT (SCAT) biopsziákat 6-8 cm oldalirányban gyűjtöttük a köldöktől helyi érzéstelenítésben (2% lidokain) tűbiopsziával egyéjszakás böjt után. Azonnali sóoldattal történő mosás után a biopsziás anyagot folyékony nitrogénben gyorsfagyasztottuk, és -80 ° C-on tároltuk az mRNS-elemzésig [13].

cikk

A zsírszövet mRNS elemzése

A szövetmintákból az összes RNS-t TRIzol® reagenssel extraháltuk (Ambion/Life Technologies; 15 596–026). Az összes RNS 300 ng reverz transzkripcióját az iScript cDNS szintézis készlet segítségével hajtottuk végre (Bio-Rad; 170–8891). A SYBR-Green alapú valós idejű PCR-eket egy iCycler iQ valós idejű PCR detektáló rendszer (Bio-Rad). A reakciókat 25 μl össztérfogatban, 5,5 μl cDNS-t, 12,5 μl iQ SYBR zöld szupermixet (BIO-RAD; 1 708 882) és génspecifikus primerekben hajtottuk végre a CTSL1-hez (Biolegio, Forward Primer AAGTGGAAGGCGATGCACAA, Reverse Primer AAAGCCGATGATGATCATGATGATGATGATGATCATGATGATGATGATGATCATGATGATGATGATGATCATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATGATÁTSÉGTATÁKTÁKTÁTGATTÁKATGATÁTÁTGATÁT, Reverse Primer AGCTTCAGGTCCTCGGTAAA). 18S-t használtak háztartási génként, és az adatokat delta CT módszerrel számoltuk [17].

Statisztikai analízis

Online közzététel:

1. táblázat: A résztvevők jellemzői

CTSB és CTSL1 expresszió, testösszetétel és szövetspecifikus inzulinérzékenység

Jelentős pozitív korrelációt figyeltünk meg a CTSB és a CTSL1 mRNS expressziója között humán SCAT-ban (r = 0,419, p Cathepsin gén expresszió elhízott/túlsúlyos emberek hasi szubkután zsírszövetében

Online közzététel:

2. táblázat: Pearson-féle korrelációs együtthatók a CTSB, a CTSL1 génexpresszióhoz és a klinikai jellemzőkhöz

Online közzététel:

3. táblázat: Kapcsolat a CTSB, a CTSL1 génexpresszió között a SCAT-ban és az adipozitás között

Online közzététel:

4. táblázat: Kapcsolat a CTSB, a CTSL1 génexpresszió között a SCAT-ban és a keringő glükóz- és inzulinkoncentrációk között

Online közzététel:

5. táblázat: Kapcsolat a CTSB, a CTSL1 gén expressziója a SCAT és a szövet-specifikus inzulinérzékenység között

Ezzel szemben a CTSL1 expresszió pozitívan korrelált az életkorral (r = 0,352, p = 0,002), a BMI-vel (r = 0,363, p = 0,001), a WHR-rel [r = 0,521, p 8, 18]. A CTSB magas expressziója hozzájárulhat a növekedéshez a bazális lipolízis és az esetleges későbbi gyulladásos válasz a PLIN1 expresszió csökkentése révén, amint azt a 3T3L-1 adipociták mutatják [19]. Korábban egy viszonylag kicsi vizsgálat (n = 9) megfigyelései azt mutatták, hogy a CTSB gén expressziója az elhízottak SCAT-jában fel van szabályozva a soványhoz képest 21–35 éves férfiak [20] Ezzel szemben a jelenlegi adatok azt mutatták, hogy a SCTS-ben a CTSB expressziója nem korrelált a BMI-vel vagy a WHR-rel egy nagy középkorú populációban (52 ± 2 év).

Végül megfigyeltük, hogy a túlsúlyos/elhízott férfiak és nők hasi SCAT-jában a CTSL1 expressziója pozitívan társult az adipozitással). Ez a megállapítás összhangban van egy korábbi, étrend által kiváltott és genetikailag elhízott egerek (ob/ob egerek) vizsgálatával, amelyet alacsony sovány kontroll állatokhoz képest alacsonyabb CTSL1 fehérje expresszió és aktivitás jellemzett fehér AT-ban (WAT), míg az mRNS expressziója a CTSL1 és a pro-CTSL1 értéke emelkedett az elhízott egerek WAT-jában [9]. Ezek az adatok az emberi elhízás károsodott lizoszómális működésére mutatnak. Ezt azonban részletesebben meg kell vizsgálni a jövőbeni kutatások során a SCAT lizoszómális aktivitás funkcionális méréseivel.

Érdekes módon erős pozitív korrelációt figyeltünk meg a CTSL1 és a CTSB expressziója között humán SCAT-ban. A CTSL1 farmakológiai gátlása vagy genetikai leütése azonban az egér 3T3 L1 adipocytáiban a CTSB kompenzációs transzkripciós upregulációját és enzimatikus aktiválódását indukálta, amely fokozott autofagoszóma-felhalmozódással járt, amely valószínűleg a lizoszómális diszfunkciót tükrözte [9]. A CTSL1-vel ellentétben a CTSB fehérje expressziója és enzimatikus aktivitása megnövekedett a HFD által kiváltott elhízott egerek WAT-jában [9]. A CTSB ezen fokozott aktiválása elősegíti a CTSL hasítását, ami a CTSL enzimatikus aktivitás további szuppresszióját eredményezi, ami elhízott egerek autofág clearance-jének és autofagoszóma felhalmozódásának csökkenéséhez vezet [18]. Ezért fontos lesz megállapítani, hogy a humán SCAT-ban megfigyelt transzkripciós változások a fehérje szintjén bekövetkező változásokat is eredményeznek-e, és hogy az elhízott/túlsúlyos férfiaknál és nőknél a CTSL1 és a CTSB aktivitása megváltozik-e.

A jövőbeni tanulmányokban érdekes lenne megvizsgálni más katepszin családokat is az emberi zsírszövet lizoszomális diszfunkciójával kapcsolatban. Ezenkívül érdekes lenne megvizsgálni a katepszin szöveti expresszióját, aktivitását és plazmaszintjét a soványban a túlsúlyos/elhízott emberekhez viszonyítva, beleértve a kórosan elhízott (BMI> 35 kg/m2) egyedeket is a testtömeg és a testösszetétel hatásainak vizsgálatához. önmagában. Ezenkívül a jövőbeni tanulmányoknak azt is meg kell vizsgálniuk, hogy a lizoszomális diszfunkció milyen hatással van az emberi adipocita működésére és a szubsztrát anyagcseréjére. in vitro mechanisztikus megközelítések és az emberi zsírszövet lizoszomális működésének modulációs útjának feltárása táplálkozási, farmakológiai és életmódbeli beavatkozások révén, amelyek célja az anyagcsere-egészség javítása.

Összefoglalva: a humán SCAT-ban a CTSL1 expresszió pozitívan társul az adipozitással, míg a SCAT CTSB expresszió fordítottan kapcsolódik az egész test inzulinrezisztenciájához. Ezek az adatok együttesen arra utalnak, hogy a lizoszomális diszfunkció, amelyet a megnövekedett CTSL1 és a csökkent CTSB expresszió tükröz, jelen van a túlsúlyos/elhízott férfiak és nők SCAT-jában, és összefüggésbe hozható az egész test glükózzal járó homoeostasisával. Ennek ellenére adataink korrelációs jellegűek, és további kutatások szükségesek ezeknek az összefüggéseknek az okozati összefüggésének megállapításához.

1. táblázat: A résztvevők jellemzői

Az adatok átlag ± SD [Tartomány: min-max]; BMI: testtömeg-index, WHR: derék-csípő arány, HOMA-IR: az inzulinrezisztencia homeosztatikus modelljének értékelése, HbA1 C: hemoglobin A1 C, FFA: szabad zsírsavak, EGP: endogén glükóztermelés, Rd: eltűnési arány.