29.10.2016
Обнаружен гормон, контролирующий созревание жировых клеток.
Гормон, который контролирует созревание жировых клеток обнаружили в школе медицины Стэнфордского университета, контролирует первый шаг в созревании тучных клеток. Действие гормона помогает объяснить, как диеты с высоким содержанием жиров, стресс и некоторые стероидные препараты вызывают ожирение.
Вокруг тела жировые отложения содержат много зрелых жировых клеток и небольшое число стволовых клеток. Эти стволовые клетки могут дифференцироваться в жировые клетки, но до сих пор никто не знает, как этот процесс запускается.
Новое исследование показывает, что зрелые жировые клетки вырабатывают гормон, который называется Adamts1, и контролирует способность соседних стволовых клеток дифференцироваться, и подготавливаться для хранения жира. Диеты с высоким содержанием жиров и глюкокортикоидные препараты меняют продукцию Adamts1, указывая близлежащим стволовым клеткам, на начало созревания.
"Интуитивно, люди понимают, что, когда они едят больше, то становятся еще толще", - говорит Брайан Фельдман, д. м. н., доцент кафедры педиатрии и ведущий Автор исследования. "Ты потребляешь пищю, и некий сигнал должен сказать вашему телу, чтобы пора увеличить количество жира. Мы не знали, что инициировало этот процесс in vivo.
Ведущий Автор исследования докторской ученый Яница Вонг, кандидат технических наук.
В последние десятилетия ученые всего мира развенчали идею о том, что жировые клетки являются пассивными мешками для калорий. В дополнение к функции хранения, зрелые жировые также отправляют и получать различные гормональные сигналы, которые помогают регулировать метаболизм.
Эксперимент с тучными клетками
Для выявления роли Adamts1 команда Фельдмана провела серию экспериментов с использованием жировых клеток и их прекурсоров, после исследования у мышей и людей. Они начали поиск генов, меняющих активности в ответ на использование глюкокортикоидных препаратов. Эти лекарства, к которым относятся преднизолон и дексаметазон, имеют серьезные побочные эффекты в виде развития ожирения и диабета. Ученые хотели понять, как.
Эксперименты с использованием жировой ткани у мышей показали, что зрелые жировые клетки обычно производят и секретируют Adamts1. Его уровень падает, когда мыши получают глюкокортикоиды.
Мышы, созданные для того, чтобы продуцировать большее количество Adamts1, чем обычно, имеют отложения жира меньше нормы, и меньше зрелых жировых клеток.
Когда очищенный Adamts1 добавляется в жировые стволовые клетки, он может блокировать глюкокортикоид-индуцированные дифференцировки, предполагая, что он обычно действует как внеклеточный сигнал.
Достигая жировых стволовых клеток, Adamts1 передает свои сообщения через ряд внутриклеточных сигналов, которые совпадают с клеточным ответом глюкокортикоидов. Клетка-сигнальная молекула, называемая плеотропин играет важную роль в этом пути; блокируя сигнал молекулы, тормозя ответ стволовых клеток на Adamts1.
Наконец, собрав материал, что Adamts1 - гормон, и что он играет большую роль в контроле дифференцировки жировых стволовых клеток, исследователи обеспечили высокожировую диету для мышей и людей, и проанализировали, как это отражается на сигнале Adamts1. Как и ожидалось, мыши стали толще после употребления пищи с высоким содержанием жиров, и созревание новых жировых клеток проходило в основном в их висцеральной жировой ткани, жир, депонировался вокруг внутренних органов. Количество Adamts1 сократилось в этом виде жировой ткани. В подкожной жировой клетчатке производилось больше Adamts1 и созревало меньше жировых клеток.
Эти данные согласуются с более ранними исследованиями, показывая, что созревает больше висцеральных, но не подкожных, жировых клеток, когда вы едите продукты с высоким содержанием жиров, и предполагается, что Adamts1 является основным регулятором между двумя типами жиров. У людей, которые набрали вес во время еды с высоким содержанием жиров, исследователи увидели, что Adamts1 ведет себя, так же как в исследовании с мышами.
Эффект гормонов стресса
Результаты показывают, как диеты с высоким содержанием жиров и синтетических и природных гормонов стресса связаны с ожирением. В сущности, стрессовые гормонов отправляют сигналы через Adamts1, чтобы созрело больше жировых клеток. "Мы считаем, что этот сигнал говорит, что впереди могут быть тяжелые времена и надо сохранить столько много энергии, сколько вы можете," говорит Фельдман.
И тот же набор сигналов работает, когда люди едят продукты с высоким содержанием жиров, и не подвержены стрессу, или принимает глюкокортикоидные препараты, добавил он.
Результаты исследования не исключают возможности того, что другие, не открытые гормоны также влияют на созревание жировых клеток, однако, Adamts1, вероятно, один из самых важных, - сказал Фельдман. "Там может быть группа регуляторов, но потенция Adamts1 говорит о его доминирующей роли.
У ученых до сих пор много вопросов об Adamts1, в том числе можно ли его использовать в качестве мишени для препаратов против ожирения.
"Это не будет простым ответом", - сказал Фельдман. "Если вы будете блокировать образование жира, лишним калориям придется депонироваться где-то в теле, и отправляя их за пределы жировых клеток можно нанести больший вред для метаболизма. Мы знаем из работ других исследователей, что печень и мышцы это плохие места для хранения жира.
Результаты исследования могут помочь понять, как образование жира в детстве влияет на риск ожирения на протяжении всей жизни, - сказал Фельдман. "Мы знаем, что жир является важнейшим эндокринным органом, образовывающимся во многом исключительно в детстве", - сказал он. "Скорость образования жира в детстве сказывается на протяжении всей жизни, и понимание того, как это контролируется и регулируется очень важно".