Articles

Fettvev

Frie fettsyrer (Ffa) frigjøres fra lipoproteiner av lipoproteinlipase (LPL) og går inn i adipocytten, hvor de settes sammen til triglyserider ved å forestre dem på glyserol. Humant fettvev inneholder ca 87% lipider.

Det er en konstant flux Av FFAs som kommer inn og forlater fettvev. Netto retning av denne fluxen styres av insulin og leptin—hvis insulin er forhøyet, så er det en netto innoverfluss AV FFA, og bare når insulin er lavt, kan FFA forlate fettvev. Insulinsekresjon stimuleres av høyt blodsukker, som skyldes inntak av karbohydrater.

hos mennesker styres lipolyse (hydrolyse av triglyserider til frie fettsyrer) gjennom balansert kontroll av lipolytiske b-adrenerge reseptorer og a2a-adrenerge reseptormediert antilipolyse.Fettceller har en viktig fysiologisk rolle i å opprettholde triglyserider og frie fettsyrenivåer, samt å bestemme insulinresistens. Abdominal fett har en annen metabolsk profil-å være mer utsatt for å indusere insulinresistens. Dette forklarer i stor grad hvorfor sentral fedme er en markør for nedsatt glukosetoleranse og er en uavhengig risikofaktor for kardiovaskulær sykdom (selv i fravær av diabetes mellitus og hypertensjon). Studier av kvinnelige aper ved Wake Forest University (2009) oppdaget at personer som lider av høyere stress har høyere nivåer av visceralt fett i kroppen. Dette antyder en mulig årsakssammenheng mellom de to, hvor stress fremmer opphopningen av visceralt fett, noe som igjen forårsaker hormonelle og metabolske forandringer som bidrar til hjertesykdom og andre helseproblemer.Nylige fremskritt innen bioteknologi har tillatt høsting av voksne stamceller fra fettvev, slik at stimulering av vevsgenvekst ved hjelp av pasientens egne celler. I tillegg kan adipose-avledede stamceller fra både mennesker og dyr angivelig effektivt omprogrammeres til induserte pluripotente stamceller uten behov for materceller. Bruk av pasientens egne celler reduserer sjansen for vevsavvisning og unngår etiske problemer knyttet til bruk av humane embryonale stamceller. En voksende mengde bevis tyder også på at forskjellige fettdepoter (dvs. abdominal, omental, perikardial) gir adipose-avledede stamceller med forskjellige egenskaper. Disse depotavhengige funksjonene inkluderer proliferasjonshastighet, immunfenotype, differensieringspotensial, genuttrykk, samt følsomhet for hypoksiske kulturforhold. Oksygennivåer ser ut til å spille en viktig rolle på stoffskiftet og generelt funksjonen av adipose-avledede stamceller.

Fettvev er en viktig perifer kilde til aromatase hos både menn og kvinner, noe som bidrar til produksjon av østradiol.

Adipose avledede hormoner inkluderer:

  • Adiponektin
  • Resistin
  • Plasminogenaktivatorinhibitor-1 (PAI-1)
  • TNFa
  • IL-6
  • Leptin
  • Østradiol (E2)

Fettvev utskiller også en type cytokiner (celle-til-celle signalproteiner) som kalles adipokiner (adipose). cytokiner), som spiller en rolle I Fedme-relaterte komplikasjoner. Perivaskulær fettvev frigjør adipokiner som adiponektin som påvirker kontraktilfunksjonen til karene de omgir.

Brun fatEdit

Hovedartikkel: Brunt fettvev

Brunt fett eller brunt fettvev (FLAGGERMUS) er en spesialisert form av fettvev viktig for adaptiv Termogenese hos mennesker og andre pattedyr. BAT kan generere varme ved å «koble fra» åndedrettskjeden av oksidativ fosforylering i mitokondrier gjennom vevsspesifikt uttrykk for frakopling av protein 1 (UCP1). BAT ligger primært rundt halsen og store blodkar i thoraxen, hvor den effektivt kan virke i varmeveksling. BAT er robust aktivert ved kald eksponering ved frigjøring av katekolaminer fra sympatiske nerver som resulterer I ucp1 aktivering. BAT-aktivering kan også forekomme som respons på overfeeding. UCP1-aktivitet stimuleres av langkjedede fettsyrer som produseres etter β-adrenerg reseptoraktivering. UCP1 foreslås å fungere som en fettsyreprotonsymporter, selv om den nøyaktige mekanismen ennå ikke er klarlagt. I motsetning er UCP1 hemmet AV ATP, ADP og GTP.

forsøk på å simulere denne prosessen farmakologisk har hittil vært mislykket. Teknikker for å manipulere differensiering av «brunt fett» kan bli en mekanisme for vekttap terapi i fremtiden, oppmuntre veksten av vev med denne spesialiserte metabolisme uten å indusere det i andre organer.inntil nylig ble brunt fettvev antatt å være primært begrenset til spedbarn hos mennesker, men nye bevis har nå veltet den troen. Metabolisk aktivt vev med temperaturresponser som ligner på brun adipose ble først rapportert i nakken og stammen til noen voksne mennesker i 2007, og tilstedeværelsen av brun adipose hos voksne ble senere verifisert histologisk i de samme anatomiske områdene.

Beige fett og WAT browningEdit

Browning AV WAT, også referert til som «beiging», oppstår når adipocytter i WAT depoter utvikler funksjoner AV BAT. Beige adipocytter får et multilokulært utseende (som inneholder flere lipiddråper) og øker ekspresjonen av uncoupling protein 1 (UCP1). Ved å gjøre det, blir disse normalt energilagrende adipocytter energifrigivende adipocytter.kaloriforbrenningskapasiteten til brunt og beige fett har blitt grundig studert som forskningsinnsats fokus på terapier rettet mot å behandle fedme og diabetes. Legemidlet 2,4-dinitrofenol, som også virker som en kjemisk uncoupler på samme måte SOM UCP1, ble brukt til vekttap på 1930-tallet. det ble imidlertid raskt avbrutt da overdreven dosering førte til uønskede bivirkninger, inkludert hypertermi og død. β3-agonister,SOM CL316, 243, har også blitt utviklet og testet hos mennesker. Imidlertid har bruken av slike legemidler vist seg i stor grad mislykket på grunn av flere utfordringer, inkludert varierende arter reseptor spesifisitet og dårlig oral biotilgjengelighet.

Cold Er en primær regulator AV BAT prosesser og induserer WAT bruning. Browning som svar på kronisk kald eksponering har blitt godt dokumentert og er en reversibel prosess. En studie på mus viste at kaldinducert bruning kan reverseres helt på 21 dager, med målbare reduksjoner I UCP1 sett innen en 24-timers periode. En studie Av Rosenwald et al. avdekket at når dyrene blir utsatt for et kaldt miljø, vil de samme adipocytene vedta en beige fenotype, noe som tyder på at beige adipocytter beholdes.

Transkripsjonsregulatorer, samt et økende antall andre faktorer, regulerer induksjonen av beige fett. Fire regulatorer av transkripsjon er sentrale FOR WAT browning og tjener som mål for mange av molekylene som er kjent for å påvirke denne prosessen. Disse inkluderer peroksisomproliferatoraktivert reseptor gamma (PPARy), PR-domene som inneholder 16 (PRDM16), peroksisomproliferatoraktivert reseptor gamma koaktivator 1 alfa (PGC-1α) og Tidlig B-Cellefaktor-2 (EBF2).

listen over molekyler som påvirker browning har vokst i direkte forhold til populariteten til dette emnet og utvikler seg kontinuerlig etter hvert som mer kunnskap er oppnådd. Blant disse molekylene er irisin og fibroblast vekstfaktor 21 (FGF21), som har blitt godt studert og antas å være viktige regulatorer av bruning. Irisin utskilles fra muskler som respons på trening og har vist seg å øke bruningen ved å virke på beige preadipocytter. FGF21, et hormon som utskilles hovedsakelig i leveren, har fått stor interesse etter å ha blitt identifisert som en potent stimulator for glukoseopptak og en bruningsregulator gjennom effekten PÅ PGC-1Α. DET er økt I BAT under kald eksponering OG antas å hjelpe til med motstand mot diettindusert fedme FGF21 kan også utskilles som respons på trening og et lavt protein diett, selv om sistnevnte ikke er grundig undersøkt. Data fra disse studiene tyder på at miljøfaktorer som kosthold og mosjon kan være viktige mediatorer for bruning. Hos mus ble det funnet at beiging kan oppstå gjennom produksjon av metionin-enkefalinpeptider av type 2 medfødte lymfoide celler som respons på interleukin 33.

Genomikk og bioinformatikk verktøy for å studere browningEdit

på grunn av den komplekse natur fettvev og en voksende liste over browning regulatoriske molekyler, stort potensial finnes for bruk av bioinformatikk verktøy for å forbedre studier innen dette feltet. STUDIER AV WAT browning har stor nytte av fremskritt i disse teknikkene, da beige fett raskt øker popularitet som et terapeutisk mål for behandling av fedme og diabetes.DNA microarray ER et bioinformatikkverktøy som brukes til å kvantifisere uttrykksnivåer av forskjellige gener samtidig, og har blitt brukt mye i studiet av fettvev. En slik studie brukte microarray-analyse i forbindelse Med Ingenuity IPA-programvare for å se på endringer I WAT – og BAT-genuttrykk når mus ble utsatt for temperaturer på 28 Og 6 °C. De mest signifikant opp-og nedregulerte gener ble deretter identifisert og brukt til analyse av differensielt uttrykte veier. Det ble oppdaget at mange av veiene oppregulert i WAT etter kald eksponering også er sterkt uttrykt i BAT, som oksidativ fosforylering, fettsyremetabolisme og pyruvatmetabolisme. Dette tyder på at noen av adipocyttene byttet til en beige fenotype ved 6 °C. M@ssenbö Et al. også brukt microarray analyse for å demonstrere at insulinmangel hemmer differensiering av beige adipocytter, men forstyrrer ikke deres evne til bruning. Disse to studiene viser potensialet for bruk av microarray i studien AV WAT browning.rna-sekvensering (RNA-Seq) ER et kraftig beregningsverktøy som muliggjør kvantifisering AV RNA-uttrykk for alle gener i en prøve. Inkorporering AV RNA-Seq i browning-studier er av stor verdi, da det gir bedre spesifisitet, følsomhet og en mer omfattende oversikt over genuttrykk enn andre metoder. RNA-Seq har blitt brukt i både menneskelige og musestudier i et forsøk på å karakterisere beige adipocytter i henhold til deres genuttrykksprofiler og for å identifisere potensielle terapeutiske molekyler som kan indusere beige fenotypen. En slik studie brukte RNA-Seq til å sammenligne genuttrykksprofiler AV WAT fra villtype (WT) mus og de som overuttrykker Tidlig B-Cellefaktor – 2 (EBF2). WAT fra de transgene dyrene viste et brunt fettgenprogram og hadde redusert WAT-spesifikt genuttrykk sammenlignet med wt-musene. DERMED HAR EBF2 blitt identifisert som et potensielt terapeutisk molekyl for å indusere beiging.

Kromatinimmunoprecipitasjon med sekvensering (ChIP-seq) er en metode som brukes til å identifisere proteinbindingssteder PÅ DNA og vurdere histonmodifikasjoner. Dette verktøyet har muliggjort undersøkelse av epigenetisk regulering av bruning og bidrar til å belyse mekanismene der protein-DNA-interaksjoner stimulerer differensiering av beige adipocytter. Studier som observerer kromatinlandskapene i beige adipocytter har funnet ut at adipogenese av disse cellene skyldes dannelsen av cellespesifikke kromatinlandskap, som regulerer transkripsjonsprogrammet og til slutt kontrollerer differensiering. Ved Hjelp Av ChIP-seq i forbindelse med andre verktøy har nyere studier identifisert over 30 transkripsjonelle og epigenetiske faktorer som påvirker beige adipocytutvikling.

Genetikkrediger

Hovedartikkel: Den sparsomme genhypotesen (også kalt hungersnødhypotesen) sier at i noen populasjoner vil kroppen være mer effektiv til å beholde fett i tider med masse, og dermed gi større motstand mot sult i tider med matknaphet. Denne hypotesen, opprinnelig avansert i sammenheng med glukosemetabolisme og insulinresistens, har blitt diskreditert av fysiske antropologer, fysiologer og den opprinnelige fortaleren av ideen selv med hensyn til den konteksten, selv om den ifølge utvikleren forblir «så levedyktig som når den først ble avansert» i andre sammenhenger.I 1995, Jeffrey Friedman, i sitt opphold ved Rockefeller University, Sammen Med Rudolph Leibel, Douglas Coleman et al. oppdaget proteinet leptin som den genetisk overvektige musen manglet. Leptin er produsert i det hvite fettvev og signaler til hypothalamus. Når leptinnivåene faller, tolker kroppen dette som et tap av energi, og sulten øker. Mus som mangler dette proteinet spiser til de er fire ganger deres normale størrelse.Leptin spiller imidlertid en annen rolle i diettinducert fedme hos gnagere og mennesker. Fordi adipocytter produserer leptin, er leptinnivåene forhøyet i overvektige. Imidlertid forblir sulten, og—når leptinnivåene faller på grunn av vekttap—øker sulten. Dråpen av leptin er bedre sett på som et sultesignal enn økningen av leptin som et metthetssignal. Imidlertid er forhøyet leptin i fedme kjent som leptinresistens. Endringene som skjer i hypothalamus for å resultere i leptinresistens i fedme er for tiden fokus for fedmeforskning.

Genfeil i leptin-genet (ob) er sjeldne i menneskelig fedme. Per juli 2010 har bare 14 personer fra fem familier blitt identifisert over hele verden som bærer et mutert ob-gen (hvorav den ene var den første identifiserte årsaken til genetisk fedme hos mennesker)—to familier Av Pakistansk opprinnelse som bor i STORBRITANNIA, en familie som bor I Tyrkia, En I Egypt og En I Østerrike—og to andre familier har blitt funnet som bærer en mutert ob-reseptor. Andre har blitt identifisert som genetisk delvis mangelfull i leptin, og i disse individene kan leptinnivåer i den lave enden av det normale området forutsi fedme.Flere mutasjoner av gener som involverer melanokortinene (brukt i hjernesignalering assosiert med appetitt) og deres reseptorer har også blitt identifisert som forårsaker fedme i en større del av befolkningen enn leptinmutasjoner.

Fysiske egenskaperrediger

Fettvev har en tetthet på ~0,9 g / ml. Dermed vil en person med mer fettvev flyte lettere enn en person med samme vekt med mer muskelvev, siden muskelvev har en tetthet på 1,06 g / ml.