Proteina precursoare amiloidă mutantă modifică diferențial biologia adiposului sub obezogen și

Afiliere Pennington Biomedical Research Center/LSU System, Baton Rouge, Louisiana, Statele Unite ale Americii

Linnea R. Freeman,
Le Zhang,
Kalavathi Dasuri,
Sun-Ok Fernandez-Kim,
Annadora J. Bruce-Keller,
Jeffrey N. Keller

Cifre

Abstract

Mutațiile proteinei precursoare amiloide (APP) au fost studiate cel mai intens în țesutul cerebral pentru legătura lor cu patologia bolii Alzheimer (AD). Cu toate acestea, APP este foarte exprimat într-o varietate de țesuturi, inclusiv țesut adipos, unde APP este, de asemenea, cunoscut pentru a prezenta o expresie crescută ca răspuns la obezitate. În studiul nostru actual, am analizat efectele expresiei APP mutante (E693Q, D694N, K670N/M671L) asupra mai multor aspecte ale homeostaziei țesutului adipos. Aceste date relevă hipoleptinemie semnificativă, scăderea adipozității și dimensiunea redusă a adipocitelor ca răspuns la APP mutant, iar acest lucru a fost complet inversat după administrarea unei diete bogate în grăsimi. În plus, sa observat că APP mutant exacerbează în mod semnificativ rezistența la insulină, creșterea trigliceridelor și infiltrarea macrofagelor în țesutul adipos ca răspuns la o dietă bogată în grăsimi. Luate împreună, aceste date au implicații semnificative pentru legarea expresiei mutante a APP cu disfuncția țesutului adipos și schimbările globale ale funcției endocrine și metabolice atât în condiții obezogene, cât și în condiții non-obezogene.

Citare: Freeman LR, Zhang L, Dasuri K, Fernandez-Kim S-O, Bruce-Keller AJ, Keller JN (2012) Proteina precursor amiloid mutant modifică diferențial biologia adipoasă în condiții obezogene și non-obezogene. PLoS ONE 7 (8): e43193. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0043193

Editor: Hemachandra Reddy, Oregon Health & Science University, Statele Unite ale Americii

Primit: 4 iunie 2012; Admis: 20 iulie 2012; Publicat: 17 august 2012

Finanțarea: Această lucrare a utilizat facilitățile nucleului de biologie celulară și bioimaginare, care sunt susținute în parte de COBRE (National Institutes of Health [NIH] 2P20-RR021945) și NORC (NIH 2P30-DK072476) subvenții ale centrului de la NIH, Pennington Animal Metabolism și Core de comportament și fonduri de la Banca Națională Hibernia/catedra Edward G Schleider (JNK). 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

Proteina precursoare amiloidă (APP) este exprimată într-o varietate de țesuturi, inclusiv creier, mușchi scheletic, țesut adipos și testicule [1] - [5]. Majoritatea studiilor pentru APP s-au concentrat pe legătura sa cu patogeneza bolii Alzheimer (AD), produsele de decolteare din APP fiind cunoscute ca fiind o componentă semnificativă a plăcilor amiloide observate atât în creșterea cât și în creierul AD [6] - [8]. În mod similar, APP este implicat în generarea incluziunilor proteice observate în țesutul muscular ca urmare a incluziunii miozitei corpului [9], [10]. Rolul biologic al APP în țesutul adipos nu a fost încă bine stabilit, deși APP este cunoscut a fi crescut în celulele adipoase ca răspuns la obezitate la om și șoareci [1], [2], [11]. Contribuțiile specifice ale APP la complicațiile obezității rămân în mare parte nedefinite. Mai mult, impactul mutațiilor APP asociate cu AD și angiopatia amiloidă cerebrală (CAA) [12] - [14] nu au fost bine stabilite în țesutul adipos. Înțelegerea potențialului pentru APP și expresia APP mutantă pentru a modula aspecte specifice ale funcției endocrine și metabolice asociate adipozei poate oferi o perspectivă nouă asupra modului în care expresia APP periferică contribuie la schimbările fiziologice globale și, eventual, la modularea homeostaziei creierului.

S-a crezut cândva că grăsimea era în mare parte un țesut inert, țesutul adipos fiind legat doar periferic de metabolism. Știm acum că țesutul adipos este esențial pentru reglarea homeostaziei energetice în condiții fiziologice (echilibrarea homeostaziei energetice ca răspuns la cheltuielile de energie și la aportul de energie) [11], [15] și contribuie la boli metabolice (rezistență la insulină) ca răspuns la obezitate [16], [17]. În ambele paradigme, țesutul adipos își mediază efectele asupra organismului prin secreția de adipokine [11], [18], [19] și prin sechestrarea și eliberarea de substraturi energetice, inclusiv acizi grași și glucoză [11], [20]. ].