Quá trình tạo mỡ, quá trình tế bào mỡ được sinh ra từ tế bào gốc, thực sự rất phức tạp và hấp dẫn. Quá trình này có thể được chia thành hai giai đoạn chính: xác định và phân biệt điểm cuối. Giai đoạn xác định là khi các tế bào gốc trung mô cam kết chuyển đổi thành tế bào tiền thân tế bào mỡ, được gọi là nguyên bào mỡ hoặc tế bào tiền mỡ, và mất khả năng biến đổi thành các loại tế bào khác như tế bào sụn, tế bào cơ và tế bào xương. Sự biệt hóa cuối cùng là sự biến đổi của preadipocytes thành tế bào mỡ trưởng thành.
"Tế bào mỡ đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng năng lượng nội môi ở động vật và có nhiệm vụ xử lý nguồn năng lượng dự trữ tối đa."
Tế bào mỡ trưởng thành có chức năng dự trữ năng lượng và có thể mở rộng khi năng lượng nạp vào vượt quá tiêu hao và huy động khi năng lượng tiêu hao vượt quá nạp vào. Quá trình này được điều chỉnh chặt chẽ bởi nhiều loại hormone và những tế bào này rất nhạy cảm với những hormone này. Ví dụ, insulin thúc đẩy sự giãn nở, trong khi các hormone tương ứng như epinephrine, glucagon và hormone vỏ thượng thận (ACTH) thúc đẩy sự huy động.
Quá trình tạo mỡ là một quá trình biệt hóa tế bào được điều hòa chặt chẽ. Các preadipocytes được xác định trước, chẳng hạn như các dòng tế bào 3T3-L1 và 3T3-F442A, hoặc các preadipocytes được phân lập từ phần mạch máu mô đệm của mô mỡ trắng là những ứng cử viên chính cho nghiên cứu in vitro. Trong quá trình biệt hóa in vitro, đầu tiên, các preadipocytes đang tăng sinh ngừng phát triển do ức chế tiếp xúc. Sau đó, việc ngừng tăng trưởng này thúc đẩy các tế bào bước vào giai đoạn thay đổi sớm, biểu hiện sự thay đổi hình thái từ dạng nguyên bào sợi sang dạng tròn và đồng thời gây ra biểu hiện của các yếu tố phiên mã C/EBPβ và C/EBPδ.
"Quá trình biệt hóa của tế bào mỡ trong ống nghiệm diễn ra có trật tự cao và sự biểu hiện của các yếu tố phiên mã quan trọng ở các giai đoạn khác nhau là rất quan trọng."
Tiếp theo, trong giai đoạn ngừng tăng trưởng thứ hai, sự biểu hiện của hai yếu tố phiên mã quan trọng là PPARγ và C/EBPα tăng lên, điều này thúc đẩy sự biểu hiện của các gen đặc trưng của tế bào mỡ trưởng thành. Những gen này bao gồm protein tế bào mỡ (aP2), thụ thể insulin, glycerophosphate dehydrogenase, synthase axit béo, acetyl-CoA carboxylase và chất vận chuyển glucose GLUT4. Thông qua quá trình này, các giọt lipid dần dần tích tụ trong tế bào mỡ.
PPARγ (gamma thụ thể được kích hoạt bởi chất tăng sinh peroxisome) là chất điều hòa chính của quá trình tạo mỡ và thuộc siêu họ thụ thể hạt nhân. Yếu tố phiên mã này dị hóa với thụ thể X của axit retinoic (RXR) và liên kết với DNA, từ đó bắt đầu biểu hiện các gen xuôi dòng. Kích hoạt PPARγ ảnh hưởng đến nhiều đặc điểm của tế bào mỡ trưởng thành, chẳng hạn như thay đổi hình thái, tích tụ lipid và độ nhạy cảm với insulin.
"Chỉ riêng biểu hiện PPARγ là đủ để thúc đẩy quá trình chuyển đổi nguyên bào sợi thành tế bào mỡ trong ống nghiệm."
Ngoài ra, các yếu tố khác thúc đẩy quá trình tạo mỡ cũng gây ra sự biểu hiện của PPARγ. Ví dụ, họ C/EBP và các yếu tố giống Krupel (KLF) đã được phát hiện là có tác dụng kích hoạt yếu tố thúc đẩy PPARγ. Tuy nhiên, C/EBPγ ức chế sự biệt hóa, có thể do C/EBPβ bị bất hoạt.
Các sản phẩm của hệ thống nội tiết như insulin, IGF-1, cAMP, glucocorticoids và triiodothyronine có thể tạo ra quá trình tạo mỡ trong tế bào tiền mỡ một cách hiệu quả. Những tín hiệu này có liên quan chặt chẽ đến quá trình biệt hóa tế bào mỡ. Đặc biệt, insulin điều hòa quá trình tạo mỡ thông qua tín hiệu thụ thể IGF-1 và thúc đẩy sự biểu hiện của các yếu tố phiên mã để biệt hóa giai đoạn cuối.
"Con đường truyền tín hiệu Wnt/sigmoid (β-catenin) có tác dụng ức chế quá trình tạo mỡ và có thể hướng dẫn các tế bào gốc trung mô biệt hóa thành tế bào cơ và tế bào xương."
Trong giải phẫu sinh lý, sự lão hóa của các tế bào tiền thân tạo mỡ sẽ ức chế quá trình tạo mỡ theo tuổi tác, cho thấy rằng sự gia tăng số lượng tế bào già, chứ không phải tế bào gốc, trong mô mỡ của bệnh nhân béo phì là nguyên nhân chính làm giảm quá trình tạo mỡ. giảm số lượng tế bào tiền thân.
Việc lưu trữ và tiêu thụ năng lượng dường như là một chủ đề muôn thuở trong sự tồn tại của các sinh vật sống. Vậy, bạn đã bao giờ nghĩ về cách quản lý hiệu quả quá trình tạo mỡ của chúng ta chưa?