Îmbunătățirea polarizării macrofagelor adipoase la șoarecii knock-out GHSR obezi induși în dietă bogată în grăsimi
1 Departamentul de Fiziologie și Fiziopatologie, Universitatea din Beijing, Centrul de Științe pentru Sănătate; Laborator cheie de știință cardiovasculară moleculară, Ministerul Educației, Beijing 100191, China
2 Departamentul de geriatrie, nr. 401 Spitalul PLA, Qingdao 266071, China
3 Departamentul de Patologie, Spitalul Central din Zibo, Zibo 255000, China
4 Departamentul Laboratorului Clinic, Spitalul Xuanwu, Universitatea Medicală Capitală, Beijing 100053, China
5 Departamentul de Chirurgie, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI, SUA
Abstract
1. Introducere
Ca ligand natural al receptorului secretagog al hormonului de creștere orfan de tip 1a (GHSR1a) [1, 2], grelina este o peptidă de 28 aminoacizi care este secretată de glandele oxintice gastrice și octanilată de ghrelină O-acil transferază (CAPRĂ), numai enzima care a fost identificată [3-5), care se exprimă predominant în stomac, intestin și pancreas și, de asemenea, în alte locuri [6]. ARNm de grelină umană codifică o peptidă de 117 aminoacizi, preprogrelin [7], care suferă prelucrări endoproteolitice și modificări posttranslaționale pentru a produce acilgrelin, des-acilgrelin și obestatin [8-12]. Nivelurile serice de acilgrelină cresc odată cu postul, sugerând că este un hormon orexigenic implicat în inițierea mesei [13, 14]. Acilgrelin reglează creșterea somatică, comportamentul de hrănire și homeostazia energetică la mamifere [15, 16] și stimulează, de asemenea, motilitatea stomacului și a intestinului subțire și secreția acidă la șobolani [4, 17]. În studiul nostru anterior, am constatat că eliminarea GHSR a îmbunătățit metabolismul glucozei în mușchii scheletici la șoareci [18].
Rezistența la insulină este baza comună în patogeneza bolilor legate de obezitate [19], cum ar fi sindromul metabolic, diabetul de tip 2 și ateroscleroza, care sunt aspecte de grad scăzut ale stărilor proinflamatorii. Cauzarea reciprocă a rezistenței la insulină, a obezității și a inflamației indică faptul că factorii inflamatori, chemokinele și imunocitele ar putea reduce sensibilitatea la insulină direct sau indirect, participând la apariția și dezvoltarea rezistenței la insulină.
Ca celule imune, macrofagele sunt pluripotente și joacă un rol important în imunitatea înnăscută. Polarizarea macrofagelor este considerată heterogenitate fenotipică a sistemului fagocitar mononuclear [20]. Ca urmare a diferențierii celulare, a distribuției pe scară largă a țesuturilor și a reacției la mulți stimuli endogeni și exogeni, macrofagele sunt împărțite în polarizare clasică sau M1 și alternativă sau M2. Macrofagele M1 sunt, de asemenea, denumite macrofage proinflamatorii, iar macrofagele M2 sunt denumite macrofage antiinflamatorii; primii factori proinflamatori secreți și au funcții proinflamatorii, iar cei mai târziu au funcții antiinflamatorii și sunt implicați în repararea țesuturilor [21].
În timpul obezității, infiltrarea macrofagelor în țesutul adipos este îmbunătățită și, în principal, fenotipul infiltrat este M1 [21]. Interacțiunea dintre macrofagele M1 și adipocite promovează secreția factorilor inflamatori, ceea ce duce la rezistența la insulină. Suprimarea inflamației sau inducerea transformării macrofagelor în țesutul adipos de la M1 la M2 poate ameliora rezistența la insulină și poate îmbunătăți sindromul metabolic asociat.
În studiul de față, am investigat polarizarea macrofagelor în țesutul adipos al șoarecilor knockout GHSR și am contribuit la un nou mecanism de sensibilitate la insulină îmbunătățit knockout GHSR.
2. Materiale și metode
2.1. Materiale
Acil ghrelin a fost achiziționat de la Phoenix Pharmaceuticals Inc. (Burlingame, CA). Anticorpii anti-fosfo-AKT de iepure (Ser473) și AKT provin de la Cell Signaling Technology (Beverly, MA). Anticorpul anti-LAMP-2 (Mac3/84) de șobolan și IgG conjugate cu izotiocianat de fluoresceină anti-iepure au fost de la Santa Cruz Biotechnology Inc. (Santa Cruz, CA). IgL anti-șobolan DyLigh 594-capră provine de la EarthOx LLC (EarthOx, CA).
2.2. Aprobare etică
Animalele utilizate în acest studiu au fost manipulate în conformitate cu Ghidul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator publicat de Institutul Național de Sănătate al SUA (publicația NIH nr. 85-23, revizuită în 1996) și toate protocoalele experimentale au fost aprobate de Comitetul de îngrijire și utilizare a animalelor din Universitatea Peking.
2.3. Animale și tratamente
Șoareci C57BL/6J, Ghsr1a șoareci knockout (GHSR -/-) au fost utilizați în studiul de față. Ghsr1a șoareci knockout genici la care exonul 1 și exonul 2 au fost șterse au fost obținuți de la Centrul de Cercetare Shanghai pentru Organisme Biomodel (Shanghai, China) [18, 22]. Ștergerea fișierului Ghsr1a fragmentul genei a fost confirmat de absența produselor genetice relative examinate prin RT-PCR. Șoarecii masculi în vârstă de 6 săptămâni au fost adăpostiți în microizolatori specifici fără patogeni și au fost menținuți într-un mediu reglementat (24 ° C, 12h ciclu lumină-întuneric, cu lumini aprinse la 07:00 AM). Chow și apă obișnuite erau disponibile ad libitum. Șoarecii au fost desemnați să primească chow de laborator standard (NCD) sau o dietă bogată în grăsimi (HFD) (45% grăsimi, D12451; Research Diets, New Brunswick, NJ, SUA) timp de 12 săptămâni.