Чувствительность к инсулину – детерминанта гетерогенности популяций адипоцитов белой жировой ткани

Метод пространственной транскриптомики позволил выделить три класса адипоцитов белой жировой ткани, различающихся по степени чувствительности к инсулину.


Адипоциты составляют до 90% объема белой жировой ткани (БЖТ) и играют важную роль в регуляции энергетического обмена и развитии инсулинорезистентности при ожирении. Ранее считалось, что БЖТ, в отличие от тканей других органов, например, мозга, поджелудочной железы или печени, обладает низкой степенью гистологической гетерогенности, т.е. представлена преимущественно клетками одного типа.

Ученые из Каролинского института в Швеции провели транскрипционный анализ образцов жировой ткани человека (n=10) и обнаружили 18 групп адипоцитов, образующих пространственно-организованные гомо- и гетеротипические кластеры. Степень гетерогенности клеточных популяций определяли с помощью метода пространственной транскриптомики, позволяющего визуализировать данные РНК-секвенирования и анализировать пространственное распределение продуктов транскрипции в интактных срезах ткани с сохраненной гистологической структурой. Оценку инсулинорезистентности клеток проводили в образцах БЖТ четырех испытуемых с использованием эугликемического гиперинсулинемического клэмп-теста.

На основе данных о содержании в клетках продуктов транскрипции маркерных генов – LEP, кодирующего лептин, PLIN1/PLIN4, кодирующих белки липидных капель перилипин-1 и -4, и SAA1/SAA2, кодирующих сывороточные белки амилоида A1 и A2 острой фазы, – ученые выделили три класса зрелых адипоцитов – AdipoLEP, AdipoPLIN и AdipoSAA, – различающихся по профилю транскрипции и чувствительности к инсулину.

В клетках класса AdipoLEP преобладали гены белков цитоскелета и межклеточных адгезивных белков (TNS1 и SPTBN1), белков, участвующих в регуляции секреции лептина и лептиновой сигнализации (PTPN11 и DDR2), а также белков-регуляторов метаболизма железа (FTH1 и FTL). Клетки класса AdipoPLIN содержали гены, связанные с метаболизмом глюкозы (TRARG1, GPD1, PFKFB3 и MLXIPL) и липидов (LIPE, DGAT2, PNPLA2, AGPAT2, GPAM и FASN) и ген адипонектина (ADIPOQ). В клетках популяции AdipoSAA преобладали гены метаболизма ретинола (CES1 и MGST1) и ретинол-связывающих адипокинов (SAA1, SAA2 и RBP4).

Наиболее распространенным классом клеток БЖТ оказался AdipoLEP, на долю которого в среднем приходилось 23% адипоцитов; классы AdipoPLIN и AdipoSAA составляли 14% и 8% клеточных популяций БЖТ, соответственно. Количественное распределение адипоцитов не зависело от возраста, но было связано с маркерами ожирения: содержание клеток классов AdipoPLIN и AdipoSAA в БЖТ отрицательно коррелировало со значениями индекса массы тела (ИМТ), в то время как доля клеточных популяций AdipoLEP увеличивалась при повышении ИМТ. Кроме того, у людей с ожирением по сравнению с испытуемыми с нормальным весом снижалась доля адипоцитов класса AdipoPLIN , хотя содержание клеток AdipoLEP и AdipoSAA статистически значимо не различалось между группами.

Воздействие инсулина in vivo приводило к повышению транскрипционной активности клеток класса AdipoPLIN, но не AdipoLEP и AdipoSAA. Кроме того, адипоциты AdipoPLIN содержали наибольшее число генов, участвующих в регуляции ответа на инсулин; в клетках группы AdipoSAA содержалось достоверно меньше генов чувствительности к инсулину, а в адипоцитах AdipoLEP был выявлен только 1 ген, связанный с инсулинорезистентностью.

Таким образом, результаты исследования показали, что гетерогенность популяций адипоцитов является детерминантой чувствительности БЖТ к инсулину, а содержание популяций клеток, связанных с метаболизмом глюкозы и липидов, AdipoPLIN, зависело от степени ожирения и значений ИМТ.

 

Источник: Bäckdahl et al. Spatial mapping reveals human adipocyte subpopulations with distinct sensitivities to insulin // Cell Metabolism, 2021; DOI: 10.1016/j.cmet.2021.07.018


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт