Obwodowe obwody otyłości FTO i brązowienie adipocytów u ludzi

Badania asocjacyjne z genomewidem mogą być wykorzystywane do identyfikacji regionów genomicznych istotnych z punktu widzenia choroby, ale interpretacja danych jest trudna. Region FTO ma najsilniejszy związek genetyczny z otyłością, ale mechaniczna podstawa tego związku pozostaje nieuchwytna. Metody
Przeanalizowaliśmy dane epigenomiczne, aktywność alleliczną, konserwację motywów, ekspresję regulatora i wzorce koekspresji genów, w celu wycięcia obwodów regulacyjnych i mechanistycznej podstawy związku między regionem FTO a otyłością. Potwierdziliśmy nasze przewidywania za pomocą ukierunkowanych zaburzeń w próbkach od pacjentów i myszy oraz endogennej edycji genomu CRISPR-Cas9 w próbkach od pacjentów.
Wyniki
Nasze dane wskazują, że allel FTO związany z otyłością tłumi termogenezę mitochondrialną w komórkach prekursorowych adipocytów w sposób autonomiczny względem tkanki. Wariant pojedynczego nukleotydu rs1101085 T-to-C zakłóca konserwatywny motyw represora ARID5B, co prowadzi do derepresji silnego wzmacniacza preadipocytów i podwojenia ekspresji IRX3 i IRX5 podczas wczesnego różnicowania adipocytów. Powoduje to autonomiczne dla komórki przejście rozwojowe od rozpraszających energię beżowych (brite) adipocytów do białych adipocytów przechowujących energię, z redukcją termogenezy mitochondrialnej o współczynnik 5, jak również wzrostem magazynowania lipidów. Hamowanie Irx3 w tkance tłuszczowej u myszy zmniejszało masę ciała i zwiększało rozpraszanie energii bez zmiany aktywności fizycznej lub apetytu. Powalenie IRX3 lub IRX5 w pierwotnych adipocytach od uczestników z allelem ryzyka przywróciło termogenezę, zwiększając ją 7-krotnie, a nadekspresja tych genów miała odwrotny skutek w adipocytach od nosicieli alleli nonrisk. Naprawa motywu ARID5B poprzez edycję CRISPR-Cas9 rs1421085 w pierwotnych adipocytach od pacjenta z allelem ryzyka przywracającym represje IRX3 i IRX5, aktywującym programy ekspresji brązowienia i przywróconą termogenezę, zwiększając ją 7-krotnie.
Wnioski
Nasze wyniki wskazują na ścieżkę regulacji termogenezy adipocytów z udziałem ARID5B, rs1421085, IRX3 i IRX5, które podczas manipulacji miały wyraźny wpływ na otyłość i działanie przeciw otyłości. (Finansowane przez Niemieckie Centrum Badań nad Środowiskiem i innymi).
Wprowadzenie
Otyłość dotyka ponad 500 milionów ludzi na całym świecie i przyczynia się do powstawania cukrzycy typu 2, chorób sercowo-naczyniowych i raka.1 Otyłość jest wynikiem pozytywnego bilansu energetycznego, w którym spożycie energii przekracza wydatki, co powoduje magazynowanie energii, głównie w postaci lipidów w kolorze białym. adipocyty. Bilans energetyczny jest modulowany przez konsumpcję żywności i aktywność fizyczną, a także przez rozpraszanie energii jako ciepła przez konstytutywną termogenezę w bogatych w mitochondria brązowych adipocytach w brązowym tłuszczu i poprzez indukowalną termogenezę w beżowych adipocytach w białym tłuszczu.2-6 Uaktywnia się termogeneza przez mechanizmy w obrębie samych komórek lub przez współczulny układ nerwowy (np. poprzez agonistów receptora .-adrenergicznego), w odpowiedzi na wysiłek fizyczny, dietę lub narażenie na przeziębienie. Regulatory termogenezy mitochondrialnej (w tym IRF4, PGC1., PRDM16 i TBX15) kontrolują ekspresję genu kodującego białko rozprzęgające (UCP1), 4,7-9, które depolaryzuje wewnętrzną błonę mitochondrialną, powodując przeniesienie protonu i rozpraszanie ciepła.
Rysunek 1
[więcej w: nutraceutyki, Pompy insulinowe, naklejka na legitymację ]

Obwodowe obwody otyłości FTO i brązowienie adipocytów u ludzi..

Próbka obejmowała również 48 uczestników, którzy byli homozygotyczni pod względem allelu bez markera dla wszystkich trzech z tych wariantów (określanych dalej jako nośniki z allelem nie-ryzykowanym). Pierwotne hodowle komórkowe wykorzystano do przygotowania mitochondrialnego i jądrowego matrycowego RNA, ilościowej analizy ekspresji genów łańcuchowej polimerazy (PCR), testów funkcji mitochondriów i termogenezy, określenia szybkości lipolizy, małego knockdownu z udziałem interferującego RNA, doksycykliny. mediowana nadekspresja oraz edycja genomu CRISPR-Cas9. Ponadto uzyskano całą tkankę tłuszczową i komórki progenitorowe pochodzące z tkanki tłuszczowej, a RNA wyizolowano z drugiej europejskiej grupy nietransgenizowanych uczestników, w tym 12 ciężko otyłych pacjentów (BMI, 35 do 52), którzy przechodzili operację bariatryczną i 22 zdrowych nieobywatelskich uczestników ( BMI, 18 do 28), którzy byli poddawani planowej operacji. Otrzymaliśmy zgodę lokalnych komisji etycznych w Niemczech, Norwegii i Szwecji. Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną zgodę. Projekt badania
Zastosowaliśmy techniki epigenomiki, genomiki porównawczej, genetyki ludzkiej, edycji genomu i ukierunkowanych zakłóceń w próbkach od pacjentów i myszy, aby przeanalizować obwody regulacyjne i mechanistyczne podstawy locus związanego z otyłością FTO. (więcej…)

Obwodowe obwody otyłości FTO i brązowienie adipocytów u ludzi.

1. Aktywacja supranegeneratora w ludzkich progesteronach adypocytów przez Haplotype ryzyka otyłości FTO.Panel A pokazuje związek genetyczny z indeksem masy ciała (BMI) dla wszystkich popularnych wariantów locus FTO, 14 w tym raportowany wariant pojedynczego nukleotydu (SNV) rs1558902 (czerwony diament) i przewidywany SNV rs1421085 (czerwony kwadrat). Szare cieniowanie wyznacza kolejne 10-kb segmentów. CEU oznacza populację mieszkańców stanu Utah z północnym i zachodnioeuropejskim pochodzeniem oraz brak równowagi powiązań LD. Panel B pokazuje adnotacje stanu chromatyny dla locus w obrębie 127 referencyjnych epigenomów (wierszy) dla komórek i typów tkanek profilowanych w projekcie Epigenomics Project.15,16 Aby uzyskać informacje na temat kolorów używanych do oznaczenia stanów chromatyny, patrz rysunek S1A w dodatkowym dodatku. Pionowe linie wyznaczają kolejne 10-kb segmenty pokazane w Tablicy A. ESC oznacza embrionalne komórki macierzyste, hematopoetyczne komórki macierzyste HSC i indukowane przez iPSC pluripotencjalne komórki macierzyste. (więcej…)

Powiązane tematy z artykułem: dygestorium Upadłość transgraniczna wyposażenie taktyczne