Language
Country/Area
No result found
Почему рождение жировых клеток является таким чудесным? Исследуйте две ключевые стадии липогенеза!
Адипогенез, процесс рождения жировых клеток из стволовых клеток, на самом деле очень сложен и интересен. Этот процесс можно разделить на две ключевые стадии: детерминацию и терминальную дифференциацию. Определенная фаза — это когда мезенхимальные стволовые клетки начинают трансформироваться в клетки-предшественники адипоцитов, известные как липобласты или преадипоциты, и теряют способность трансформироваться в другие типы клеток, такие как хондроциты, мышечные клетки и костные клетки. Терминальная дифференцировка – это трансформация преадипоцитов в зрелые адипоциты.
«Адипоциты играют ключевую роль в энергетическом гомеостазе у животных и предназначены для использования максимальных запасов энергии».
Зрелые адипоциты выполняют функцию хранения энергии и могут расширяться, когда потребление энергии превышает потребление, и мобилизоваться, когда расход энергии превышает потребление. Этот процесс строго регулируется различными гормонами, и эти клетки очень чувствительны к этим гормонам. Например, инсулин способствует дилатации, тогда как соответствующие гормоны, такие как адреналин, глюкагон и адренокортикотропный гормон (АКТГ), способствуют мобилизации.
Процесс дифференциации
Адипогенез — это жестко регулируемый процесс дифференцировки клеток. Предварительно коммитированные преадипоциты, такие как клеточные линии 3T3-L1 и 3T3-F442A, или преадипоциты, выделенные из стромально-сосудистой фракции белой жировой ткани, являются главными кандидатами для исследований in vitro. В процессе дифференцировки in vitro сначала из-за контактного торможения перестают расти пролиферирующие преадипоциты. Впоследствии прекращение этого роста побуждает клетки вступить в раннюю стадию изменений, демонстрируя морфологическое изменение от фибробластического к округлому виду и сопутствующую индукцию экспрессии факторов транскрипции C/EBPβ и C/EBPδ.
"Процесс дифференцировки адипоцитов in vitro очень упорядочен, и экспрессия ключевых факторов транскрипции на разных стадиях имеет решающее значение".
Далее, во время второй фазы остановки роста, увеличивается экспрессия двух ключевых факторов транскрипции, PPARγ и C/EBPα, которые способствуют экспрессии генов, характерных для зрелых адипоцитов. Эти гены включают белок адипоцитов (aP2), рецептор инсулина, глицерофосфатдегидрогеназу, синтазу жирных кислот, ацетил-КоА-карбоксилазу и транспортер глюкозы GLUT4. В ходе этого процесса липидные капли постепенно накапливаются внутри жировых клеток.
Регуляция транскрипции
PPARγ (гамма-рецептор, активирующий пролифератор пероксисомы) является основным регулятором адипогенеза и принадлежит к суперсемейству ядерных рецепторов. Этот фактор транскрипции гетеродимеризуется с рецептором ретиноевой кислоты X (RXR) и связывается с ДНК, тем самым инициируя экспрессию нижестоящих генов. Активация PPARγ влияет на множество характеристик зрелых адипоцитов, таких как морфологические изменения, накопление липидов и чувствительность к инсулину.
"Одной экспрессии PPARγ достаточно, чтобы способствовать превращению фибробластов в адипоциты in vitro."
Кроме того, другие факторы, способствующие адипогенезу, также индуцируют экспрессию PPARγ. Например, было обнаружено, что семейство C/EBP и Krupel-подобные факторы (KLF) активируют промотор PPARγ. Однако C/EBPγ ингибирует дифференцировку, возможно, из-за инактивации C/EBPβ.
Другие регуляторные факторы
Продукты эндокринной системы, такие как инсулин, ИФР-1, цАМФ, глюкокортикоиды и трийодтиронин, могут эффективно индуцировать липогенез в преадипоцитах. Эти сигналы тесно связаны с процессом дифференцировки адипоцитов. В частности, инсулин регулирует адипогенез посредством передачи сигналов рецептора IGF-1 и способствует экспрессии транскрипционных факторов для терминальной дифференцировки.
«Сигнальный путь Wnt/сигмовидный (β-катенин) оказывает ингибирующее действие во время адипогенеза и может направлять мезенхимальные стволовые клетки к дифференцировке в мышечные и костные клетки».
В физиологической анатомии старение адипогенных клеток-предшественников подавляет адипогенез с возрастом, что позволяет предположить, что увеличение количества старых клеток, а не стволовых клеток, в жировой ткани пациентов с ожирением является основной причиной снижения адипогенеза или адипогенеза. уменьшение количества клеток-предшественников.
Хранение и потребление энергии кажется вечной темой выживания живых организмов. Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как эффективно управлять процессом липогенеза?
