Administrarea intraperitoneală de folistatină favorizează rumenirea adipocitelor în dieta bogată în grăsimi indusă

Roluri Curarea datelor, Analiza formală, Investigație, Scriere - schiță originală, Scriere - revizuire și editare

Afiliere Beijing Advanced Innovation Center for Nutrition Food and Health Health, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing, China

Roluri Conceptualizare, Software

Afiliere Beijing Advanced Innovation Center for Nutrition Food and Health Health, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing, China

Roluri Curarea datelor

Afiliere Beijing Advanced Innovation Centre for Nutrition Food and Health Health, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing, China

Roluri Curarea datelor

Afiliere Beijing Advanced Innovation Center for Nutrition Food and Health Health, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing, China

Afilieri Beijing Advanced Innovation Centre for Food Nutrition and Human Health, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing, China, Laborator cheie de evaluare a siguranței organismelor modificate genetic (siguranța alimentelor), Ministerul Agriculturii, Beijing, China

Roluri Achiziție finanțare

Departamentul de afiliere a fiziologiei reproducerii, Academia de Științe Medicale din Zhejiang, Hangzhou, China

Afilieri Beijing Advanced Innovation Center for Food Nutrition and Health Health, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing, China, Laborator cheie de evaluare a siguranței organismelor modificate genetic (siguranța alimentelor), Ministerul Agriculturii, Beijing, China

Roluri Conceptualizare, achiziție de fonduri, metodologie, scriere - recenzie și editare

Haoyu Li,
Chuanhai Zhang,
Junyu Liu,
Wenya Xie,
Wentao Xu,
Fei Liang,
Kunlun Huang,
Xiaoyun He

Corecţie

5 decembrie 2019: Li H, Zhang C, Liu J, Xie W, Xu W și colab. (2019) Corecție: Administrarea intraperitoneală de folistatină promovează rumenirea adipocitelor la șoarecii obezi induși în dietă cu conținut ridicat de grăsimi. PLOS ONE 14 (12): e0226344. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0226344 Vizualizați corectarea

Cifre

Abstract

Odată cu dezvoltarea economică rapidă, prevalența obezității a crescut remarcabil la nivel mondial. Obezitatea poate induce o varietate de boli metabolice, cum ar fi ateroscleroza, diabetul, hipertensiunea și bolile coronariene, care pun în mod semnificativ sănătatea și bunăstarea persoanelor. Țesuturile grase maro și bej joacă un rol important în termogeneza la mamifere. Studii recente au arătat că folistatina (FST) poate induce potențial rumenirea țesutului adipos alb (WAT). În acest studiu, șoarecii obezi induși în dietă bogată în grăsimi au fost injectați cu folistatină timp de o săptămână pentru a investiga efectele folistatinei asupra rumenirii și metabolismului și pentru a determina mecanismul. Rezultatele au arătat că folistatina a suprimat obezitatea cauzată de o dietă bogată în grăsimi și o sensibilitate crescută la insulină, cheltuieli energetice și rumenirea subcutanată a grăsimilor. Efectele benefice au rămas chiar și după o perioadă de retragere. Follistatina a promovat secreția de irisină din grăsimea subcutanată prin calea semnalului AMPK-PGC1α-irisină, care induce rumenirea WAT și a activat calea insulinei în grăsimea bej, promovând astfel metabolismul.

Citare: Li H, Zhang C, Liu J, Xie W, Xu W, Liang F și colab. (2019) Administrarea intraperitoneală de folistatină promovează rumenirea adipocitelor la șoarecii obezi induși în dietă cu conținut ridicat de grăsimi. PLoS ONE 14 (7): e0220310. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220310

Editor: Kai Sun, Universitatea din Texas Health Science Center din Houston, STATELE UNITE

Primit: 17 decembrie 2018; Admis: 12 iulie 2019; Publicat: 31 iulie 2019

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în manuscris și cifre.

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de principalele proiecte speciale privind cultivarea organismelor modificate genetic (numărul grantului: 2018ZX0801106B) către XH, Fundația pentru Științe Naturale din provincia Zhejiang (LQ14C120001) și Fondul Național de Științe Naturale pentru Young Scholar (81501241) către FL. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Țesutul adipos maro (BAT) joacă un rol important în termogeneza care nu tremură, în special la nou-născuți [1]. BAT este diferită de WAT în ceea ce privește metabolismul energetic. WAT stochează energie în principal sub formă de trigliceride în perioadele de consum excesiv de energie, unde BAT eliberează căldură prin promovarea consumului de trigliceride și glucoză [2]. BAT se caracterizează prin acumularea de grăsime sub formă de picături de lipide multiloculare și prezența a numeroase mitocondrii care conțin o proteină termogenică unică numită proteina de decuplare 1 (UCP1). UCP1 este exprimat abundent în mitocondriile BAT BAT la mamifere și poate arde combustibili chimici prin decuplarea respirației celulare pentru a se apăra împotriva obezității [3].

Când adipocitele albe sunt stimulate de factori specifici, cum ar fi frigul sau β3-adrenoceptorul, dimensiunea adipocitelor albe se micșorează, producția de căldură crește, iar adipocitele încep să se rumenească în celule bej [4]. Țesutul adipos bej este similar cu BAT în morfologie și funcție, deoarece este format din picături de lipide multiloculare și conține un număr mare de mitocondrii. În plus față de UCP1, alte gene cheie selective BAT sunt foarte exprimate, cum ar fi Prdm16, Pgc1α și Pparγ. Aceste proteine selective BAT pot promova metabolismul lipidic și pot crește consumul de energie [5, 6]. Este bine stabilit că BAT și grăsimea bej pot îmbunătăți sensibilitatea la insulină și pot scădea greutatea corporală la oameni și animale experimentale. În plus, nivelurile ridicate ale proteinelor CD137 și TMEM26 sunt exprimate în grăsimi bej, care sunt markeri selectivi cheie în țesutul adipos bej.

La șoarecii FST supraexprimând, masa BAT a crescut, iar expresia proteinelor selective BAT și bej-selective în WAT a crescut, indicând formarea țesutului adipos bej. În același timp, nivelurile de expresie ale fosforilării pp38MAPK/pERK1/2 au crescut [16]. Inhibarea căii pp38MAPK/pERK1/2 în celulele 3T3-L1 împiedică reglarea în sus a proteinei UCP1 indusă de FST, sugerând că FST poate induce rumenirea WAT prin intermediul căii pp38MAPK/pERK1/2. Rumenirea WAT a fost observată la șoarecii knockout MST, iar acest lucru s-a dovedit a fi prin activarea căii AMPK-PGC1α-Fndc5 în mușchi [12]. Domeniul fibronectinei de tip III conținând 5 (Fndc5), care este substanța precursoră a irisinei, acționează ca un factor muscular pentru a promova expresia grăsimii brune și a proteinelor de grăsime bej. Ca miokină nou definită, irisina poate promova expresia proteinelor selective BAT și bej-selective [17]. De fapt, Fndc5 nu este secretat doar în mușchi, ci și în WAT [18]. Ca inhibitor al MST, FST poate induce rumenirea WAT prin calea AMPK-PGC1α-Fndc5 [19].