Absztrakt

Veseátültetés során egészséges donoroktól nyerhető a perirenális zsírszövet, a vesét körülvevő zsírtömegek egyike. A perirenális zsírszövetet eddig csak kötőszövetként ismerték, amely megvédi a vesét és a vese ereit a külső fizikai stimulációtól. Mégis, a közelmúltban a zsírszövetet kezdték endokrin szervnek tekinteni, és a perirenális zsírszövetet ma már úgy tekintik, hogy közvetlen hatással van az anyagcsere-betegségekre. Az egészséges donorból származó perirenális zsírszövet jellemzői a következők: (Ⅰ) Nagyszámú barna zsírsejt található (az összes 70-80 százaléka), (Ⅱ) A barna zsírsejtek többsége inaktív a nyugalmi sejtben ciklus, (Ⅲ) Aktiváló tényezők az állandó alacsony hőmérsékleti expozíció, a hormonok, a metasztázis faktorok és a környezeti tényezők, (Ⅳ) Anatómiailag nagyszámú barna zsírsejt oszlik el a mellékvesék közelében, (Ⅴ) Bézs sejtek, termelődnek a fehér zsírsejtek barnaszerű zsírsejtekké történő átalakításával nagyon aktívak, (Ⅵ) Az aktivált sejtek BATokint választanak ki, és (Ⅶ) Az energiafelhasználás hatékonysága magas. Ezen előnyök ellenére az egészséges donortól származó összes perirenális zsírszövetet orvosi hulladékként elégetik. Használatát illetően ez az áttekintés a barna zsírsejteket és a bézs színű sejteket tárgyalja egészséges donortól származó perirenális zsírszövetben, és javaslatokat tesz ezek klinikai alkalmazására.

Kulcsszavak

perirenális; zsírszövet; egészséges donor; barna zsírsejtek; bézs színű sejtek;A Cistanche kivonat előnyei

Kattintson ide a letöltésheza Cistanche előnyei a vesére

Perirenális zsírszövet

Háromféle zsír található a vese körül: pararenális zsír, sinus zsír és perirenális zsír. A pararenális zsír a vese membránján kívül helyezkedik el, és fehér zsírból áll [1]. A vese sinus zsírja a veseerek körül oszlik el, jelen van a vese membránjában, és az elhízással nő. A perirenális zsír a retroperitoneális üregben található, és egy egyszerű kötőszövetnek tekinthető, amely megvédi a vesét és a veseereket a külső fizikai ingerektől (1A ábra) [1].

1. ábra A perirenális zsírszövet jellemzése. (A) A perirenális zsírszövet anatómiai elhelyezkedése, (B) a zsírsejttípusokat alkotó perirenaladipóz szövet, (C) a barna zsírsejtek termogenezise a kalóriaégetéshez, (D) a barna, fehér és bézs zsírsejtek által kiválasztott adipokinek és (E) Barnulási induktorok a fehér zsírsejtek bézs színű sejtté történő átalakulásához.

Mindazonáltal, mivel a zsírszövetet endokrin szervnek tekintik, amely különféle adipokineket választ ki, és nem csak az energiatárolót, a perirenális zsírszövetről úgy gondolják, hogy közvetlenül befolyásolja az olyan anyagcsere-betegségeket, mint a cukorbetegség, az elhízás és a szív- és érrendszeri rendellenességek [2]. Endokrin szervként a perirenális zsírszövet nagyszámú barna zsírsejteket [3] és fehér zsírsejtek átalakulásával létrejövő, erősen aktivált bézs színű sejteket tartalmaz [4]. Ezért a perirenális zsírszövet nagyon hasznos sejtforrásnak tekinthető terápiás célokra.

A veseátültetés során egészséges donoroktól nyert összes perirenális zsírszövetet azonban orvosi hulladékként elégetik. Klinikai alkalmazásának lehetőségének növelése érdekében ez a cikk áttekinti a perirenális zsírszövet jellemzőit és lehetséges alkalmazásait.

Adipocita típusok a perirenális zsírszövetben

A perirenális zsírszövetet alkotó zsírsejtek, más zsírszövetekhez hasonlóan, többnyire fehérsejtekre és barnasejtekre oszlanak (1B. ábra). A fehér zsírsejtek trigliceridek formájában tárolják az energiát, amelyek a koplalás során zsírsavakra és glicerinre bomlanak. Ugyanúgy befolyásolják az étvágyat és az inzulinérzékenységet, mint az endokrin szerveket azáltal, hogy hormonszerű molekulákat, például leptint és lipokalint választanak ki. Ugyanakkor a barna zsírsejtek fenntartják a testhőmérsékletet azáltal, hogy hőként kémiai energiát szabadítanak fel egy szétkapcsoló protein 1 (UCP1) által közvetített útvonalon, amely egy védekező mechanizmus a hipotermia ellen (1C. ábra) [6,7].

Szövettanilag a zsírsejtek egységes alakúak, amelyeket vékony kollagén intervallumok választanak el. A fehér zsírsejtekben a citoplazmát a zsírcseppek nyomása a szélére nyomja. Eközben a mag kicsi és vékony, ovális alakú, és oldalra tolódik, közepén egy nagy zsírcsepp (1B(b) ábra) [8]. A barna zsírsejtek kisebbek és sok zsírcseppet tartalmaznak (1B(a) ábra) [3). Ha a fehér zsírsejtek magas UCP1-expresszióval és sok kis zsírcseppel rendelkeznek, bézs színű sejteknek nevezzük őket (1B(c) ábra) [9l.]. A bézs színű sejtek más eredetűek, mint a barna zsírsejtek, de ugyanolyan energiafogyasztó funkciójuk van, mint a kalóriáknak; ezért klinikai értékűek.

szabványosított Cistanche

A barna zsírszövet előnyei

A barna zsírszövet fő szerepe az állandó testhőmérséklet fenntartása hőtermelés révén; 300 kcal-t termelnek és 50 g barna zsírszövetet fogyasztanak (1C. ábra) [10]. A barna zsírszövet kalóriaégető hatása alkalmazható az elhízás és az inzulinrezisztencia kezelésében, amelyek a túlzott energiafelhalmozódás okozta anyagcserezavarok.

Amikor a barna zsírsejtek aktiválódnak, a glükóz és a zsírsavak hatékonyan eltávolíthatók a vérből; A vércukorszintet a barna zsírsejtek membránján lévő 3-adrenerg receptorok aktiválásával ürítik ki, majd a citoplazmában a ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP) fokozza a glükóz transzporter 1 (GLUT1), glükóz transzporter szintézisét [11]. A plazma trigliceridjeit a lipoprotein proteázok és a barna zsírsejtek által kiválasztott CD36 aktiválása távolítja el [12]. Így a barna zsírsejtek aktiválása hatékonyan javíthatja az inzulinérzékenységet és az energiafelhasználást, valamint csökkentheti a testsúlyt.

Egészen a közelmúltig úgy gondolták, hogy a barna zsírszövet az emberben a csecsemőkortól a felnőttkorig minden szakaszban hiányzik. A metabolikus aktivitást mérő eszközök (fluor-18-fluor-dezoxiglükóz pozitronemissziós tomográfia (18F-FDG-PET)/számítógépes tomográfia (CT) kifejlesztésével azonban kimutatták, hogy felnőtteknél a barna zsírszövet jelen van a hőérzékeny szövetekben [ 13]. Különösen nagy mennyiségű barna zsírszövetet találtak a vese körül, amely nagyon aktív [14]. Folyamatban lévő előzetes kísérleteink során 302 perifériás zsírszövetet őriztünk meg; a vesedonorok átlagos testtömege 229,19 ± 136,53 g, átlagéletkora 32,98 ± 9,94 év volt. 17 minta felhasználásával mértük a barna zsír eloszlását, és azt találtuk, hogy a szövet 10-60 százalékában (v/v) van jelen. Jelentős egyéni különbségek voltak a barna zsír térfogatában.

Barna zsírszövet, mint hőgenerátor

Az energiatermelésben részt vevő organellumok a mitokondriumok, a kémiai és hőenergia a belső mitokondriális membrán két csatornáján keresztül keletkezik. A protonok az elektrontranszfer útján hagyják el a mitokondriumokat, potenciálkülönbséget okozva; kémiai energia (ATP) keletkezik, amikor protonok lépnek be az ATP szintézis komplexen keresztül, és hőenergia keletkezik, amikor protonok belépnek az UCP1 útvonalba, aktiválva a zsírsav-oxidációt a mitokondriumokban (1C. ábra) [15].

A barna zsír egy speciális szövet, amellyel alkalmazkodunk a hideghez. Alacsony hőmérsékletnek kitéve a szimpatikus idegek katekolaminokat (különösen noradrenalint) választanak ki, és receptoraik (3-adrenerg receptorok) aktiválódnak. Ezután a belső mitokondriális membránban lévő UCP1 aktiválódik. A barna zsírsejtekben a hőmérséklettel kapcsolatos gének folyamatosan aktívak, ha rendszeres hőmérséklet-különbségeket tapasztalunk, de a fehér zsírsejtekből származó bézs sejtek csak akkor aktiválódnak, ha alacsony hőmérsékletű expozíciót tapasztalunk [16].

Cistanche kiegészítő

Barna zsírszövet, mint endokrin szerv

Az aktivált barna zsírsejtek endokrin utakon keresztül olyan anyagokat választanak ki, amelyek hatással vannak más anyagcsere-szövetekre (motorizmokra), és szabályozzák az energia-anyagcserét [4] és a gyulladást [17]. A barna zsírszövet által kiválasztott anyagokat barna zsírszövet (BAT) adipokineknek vagy BATokinek nevezik, és autokrin, parakrin, perifériás és endokrin utak választják ki (1D ábra) [18].

Autokrin és perifériásan szekretált anyagok az NGF, FGF2 és VEGF-A, amelyek részt vesznek a barna zsírsejtek növekedésében, vaszkularizációs, semlegesítési és véráramlási folyamatokban; ezek az anyagok szerepet játszanak a barna zsírsejtek aktiválásában, amikor hideg környezetnek vannak kitéve. Az endokrin rendszer által kiválasztott anyagok az IGF1 és az FGF21. Az IGF1 szerepet játszik a glükóz koncentrációjának csökkentésében a vérben. Az FGF21 alacsony hőmérsékleten megemelkedik a vérben a barna zsírsejtek aktiválásával [20], részt vesz a fehér zsírsejtek barnulásában [21], és szabályozza az energiaanyagcserét a lipoprotein katabolikus úton [22]. Elemeztük az NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1 és FGF21 koncentrációit 10 perifériás zsírszövet felhasználásával. A gyártó utasításai szerint minden szövetből 25 g-ot vettünk kezdeti térfogatnak, és egy kézi készlettel (Ustem kit, Ustem Biomedical, Szöul, Korea) stroma vascularis frakciót (SVF) kaptunk. A végtermék térfogata 1 ml volt, NGF 3,56±0,25 pg/ml, FGF2 230,27±167,24 pg/ml, VEGF-A 7,50±5,95 pg/ml, IGF1 2830,85±85±. 5201,98 pg/ml-t és FGF21 3,36±0,19 pg/ml-t határoztunk meg. Az fGF2, VEGF-A és IGF1 szignifikáns egyéni különbségeket mutatott, míg az NGF és FGF21 viszonylag egyenletes teljesítményt mutatott.

A gyulladásos reakcióban a barna zsírszövet is szerepet játszik. A barna/bézs zsírsejtek által közvetlenül kiválasztott gyulladásgátló BATokinek a következők: SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, follistatin, IL6 és GDF15 [17]. Ezen túlmenően, ha gyulladásos mikrokörnyezet alakul ki (pl. elhízás), fokozódik a makrofágok és más immunsejtek beszűrődése a zsírszövetbe. Az immunsejtek főként pro-inflammatorikus citokineket választanak ki, amelyek gátolják a „fehér zsírszövetből bézs színű zsírsejtekké való átmenetet”, és elősegítik a „barna zsírsejtek kifehéredését”. A fenotípusosan kifehéredett barna zsírsejtek gyulladást elősegítő BATokint választanak ki, például Chemerin, IGF{11}}, CX3CL1, RBP4, TNF, GDF8, ET-1, IL6, IL1 és MCP1 [17]. A kifehéredett barna zsírsejtek csökkent termogén aktivitással és energiafelhasználási kapacitással rendelkeznek, így elveszítik a barna zsírsejtek fiziológiai hatékonyságát.

A barna zsírosodás a keringő exoszomális miRNS-ekkel is összefügg. Az exoszomális mikroRNS-ek BAT általi szekréciója elnyomja a transzkripciót. Amikor a BAT-ot olyan egerekbe ültettük át, amelyekből hiányzott a mikroRNS-eket előállító miRNS-feldolgozó enzim, különböző típusú mikroRNS-eket figyeltek meg, csökkent a glükóztolerancia [23], és a miR-92 köztudottan összefüggésbe hozható a barna színű glükózfelvétellel. zsír [24].

Gyógynövényes Cistanche

IRODALOM

1. Liu, BX; Sun, W.; Kong, XQ Perirenális zsír: Egyedülálló zsírpárna és potenciális célpont a szív- és érrendszeri betegségek számára. Angiology 2019, 70, 584–593.

2. Fang, Y.; Xu, Y.; Yang, Y.; Liu, C.; Zhao, D.; Ke, J. A perirenális zsírvastagság és a csökkent glomeruláris szűrési ráta közötti kapcsolat 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél. J. Diabetes Res. 2020, 2020, 6076145.

3. Jespersen, Új-Zéland; Feizi, A.; Andersen, ES; Heywood, S.; Hattel, HB; Daugaard, S.; Peijs, L.; Bagi, P.; Feldt-Rasmussen, B.; Schultz, HS; et al. Az emberek perirenális régiójában a heterogenitás a barna zsír prekurzor sejteket tartalmazó alvó barna zsírszövet jelenlétére utal. Mol. Metab. 2019, 24, 30–43.

4. Kiefer, FW A bézs és barna zsír jelentősége az emberben. Endocr. Csatlakozás. 2017, 6, R70–R79.

5. Zhang, F.; Hao, G.; Shao, M.; Nham, K.; Bármi.; Wang, Q.; Zhu, Y.; Kusminski, CM; Hassan, G.; Gupta, RK; et al. Zsírszövet-atlasz: Az emberhez hasonló BAT és bézs színű raktárok képvezérelt azonosítása rágcsálókban. Cell Metab. 2018, 27, 252–262.e3.

6. Betz, MJ; Enerback, S. Humán barna zsírszövet: amit eddig tanultunk. Diabetes 2015, 64, 2352–2360.

7. Van den Beukel, JC; Grefhorst, A.; Hoogduijn, MJ; Steenbergen, J.; Mastroberardino, PG; Dor, FJ; Themmem, AP A nők nagyobb potenciállal rendelkeznek a perirenális zsírszövet barnulásának kiváltására, mint a férfiak. Obesity 2015, 23, 1671–1679.

8. Fagerberg, L.; Hallstrom, BM; Oksvold, P.; Kampf, C.; Djureinovic, D.; Odeberg, J.; Habuka, M.; Tahmasebpoot, S.; Danielsson, A.; Edlund, K.; et al. A humán szövet-specifikus expresszió elemzése a transzkriptomika és az antitest-alapú proteomika genomszintű integrációjával. Mol. Sejt. Proteom. 2014, 13, 397–406.

9. Kiefer, FW Zsírszövet Browning és termogén programozása. Legjobb gyakorlat. Res. Clin. Endokrinol. Metab. 2016, 30, 479–485.

10. Rothwell, NJ; Stock, MJ Luxuskonsumption, diéta által kiváltott termogenezis és barna zsír: Az ügy mellett. Clin. Sci. 1983, 64, 19–23.

11. Olsen, JM; Sato, M.; Dallner, OS; Sandstrom, AL; Pisani, DF; Chambard, JC; Amri, EZ; Hutchinson, DS; Bengtsson, T. A barna zsírsejtek glükózfelvétele az mTOR komplex 2-promotálta GLUT1 transzlokációjától függ. J. Cell Biol. 2014, 207, 365–374.

12. Bartelt, A.; Bruns, OT; Reimer, R.; Hohenberg, H.; Ittrich, H.; Peldschus, K.; Kaul, MG; Tromsdorf, U.; Weller, H.; Waurisch, C.; et al. A barna zsírszövet aktivitása szabályozza a triglicerid clearance-ét. Nat. Med. 2011, 17, 200–205.

13. Hany, TF; Gharehpapagh, E.; Kamel, EM; Buck, A.; Himms-Hagen, J.; von Schulthess, GK Brown zsírszövet: Egy tényező, amelyet figyelembe kell venni a szimmetrikus nyomjelző felvételnél a nyak és a felső mellkas régióban. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Képalkotás 2002, 29, 1393–1398.

14. Svensson, PA; Lindberg, K.; Hoffmann, JM; Taube, M.; Pereira, MJ; Mohsen-Kanson, T.; Hafner, AL; Rizell, M.; Palming, J.; Dani, C.; et al. A barna zsírszövet jellemzése a humán perirenális depóban. Obesity 2014, 22, 1830–1837.

15. Brondani, LA; Assmann, TS; Duarte, GC; Gross, JL; Canani, LH; Crispim, D. Az uncoupling protein 1 (UCP1) szerepe az elhízás és a 2-es típusú diabetes mellitus kialakulásában. Arq. Melltartók. Endokrinol. Metabol. 2012, 56, 215–225.

16. Harms, M.; Seale, P. Brown és a bézs zsír: Fejlődés, funkció és terápiás potenciál. Nat. Med. 2013, 19, 1252–1263.

17. Omran, F.; Christian, M. Inflammatory Signaling and Brown Fat Activity. Elülső. Endokrinol. 2020, 11, 156.

18. Villarroya, F.; Cereijo, R.; Villarroya, J.; Giralt, M. Brown zsírszövet, mint kiválasztó szerv. Nat. Rev. Endocrinol. 2017, 13, 26–35.

19. Gunawardana, SC; Piston, DW Az 1-es típusú cukorbetegség visszafordítása egerekben barna zsírszövet transzplantációval. Diabetes 2012, 61, 674–682.

20. Hanssen, MJ; Broeders, E.; Samms, RJ; Vosselman, MJ; van der Lans, AA; Cheng, CC; Adams, AC; Van Marken Lichtenbelt, WD; Schrauwen, P. A szérum FGF21 szintjei kapcsolatban állnak a barna zsírszövet aktivitásával emberekben. Sci. Rep. 2015, 5, 10275.

21. . Fisher, FM; Kleiner, S.; Douris, N.; Fox, EK; Mepani, RJ; Verdeguer, F.; Wu, J.; Haritonenkov, A.; Flier, JS; Maratos-Flier, E.; et al. Az FGF21 szabályozza a PGC-1alfát és a fehér zsírszövetek barnulását az adaptív termogenezisben. Genes Dev. 2012, 26, 271–281.

22. Schlein, C.; Talukdar, S.; Heine, M.; Fischer, AW; Krott, LM; Nilsson, SK; Brenner, MB; Heeren, J.; Scheja, L. Az FGF21 csökkenti a plazma trigliceridszintjét a lipoprotein katabolizmus felgyorsításával fehér és barna zsírszövetekben. Cell Metab. 2016, 23, 441–453.

23. Thomou, T.; Mori, MA; Dreyfuss, JM; Konishi, M.; Sakaguchi, M.; Wolfrum, C.; Rao, TN; Winnay, JN; Garcia-Martin, R.; Grinspoon, SK; et al. A zsírból származó keringő miRNS-ek szabályozzák a génexpressziót más szövetekben. Természet 2017, 542, 450–455.

24. Chen, Y.; Buyel, JJ; Hanssen, MJ; Siegel, F.; Pan, R.; Naumann, J.; Schell, M.; Van Der Lans, A.; Schlein, C.; Froehlich, H.; et al. Az exoszomális mikroRNS miR-92koncentrációja a szérumban az emberi barna zsír aktivitását tükrözi. Nat. Commun. 2016, 7, 11420.

1. Joint Institute for Regenerative Medicine, Kyungpook National University, Daegu 41405, Korea;