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鉴定脂肪组织在胰岛素分泌中以前未知的功能

2023-2-14 15:38| 发布者: admin| 查看: 21| 评论: 0

摘要: 奥格斯堡大学和慕尼黑亥姆霍兹大学的科学家们在更好地理解 2 型糖尿病发展的早期过程方面取得了重要突破,他们确定了一种以前未知的信使物质从脂肪组织到胰腺的传递。dUC 或 SEC 分离的 AdEV 的比较评估。评估雄性瘦 ...
奥格斯堡大学和慕尼黑亥姆霍兹大学的科学家们在更好地理解 2 型糖尿病发展的早期过程方面取得了重要突破,他们确定了一种以前未知的信使物质从脂肪组织到胰腺的传递。

dUC 或 SEC 分离的 AdEV 的比较评估。评估雄性瘦型和饮食诱导的肥胖 (DIO) C57BL/6 J 小鼠(n  = 16 只小鼠,24-26 周龄,喂养 16 周)的体重、b脂肪量、c 附睾白色脂肪组织( eWAT) 质量、d 瘦体重、e 空腹血糖、f空腹胰岛素和g  HOMA-IR 值。h – k脂肪细胞来源的细胞外囊泡的纳米粒子跟踪分析 (NTA)(AdEVs,n  = 7-8 次来自两个不同 EV 分离实验的生物复制)以及来自h的 AdEVs 的大小分布 lean 和i  DIO 小鼠, 每克湿组织的j 个颗粒数和分离的 EV 的k 个中值粒径。l使用具有半透明(左)和致密(中)管腔的尺寸排阻色谱法 (SEC) 或通过差速超速离心 (dUC)(右图)从两个独立的 AdEV 分离中获得的代表性冷冻 TEM 图像。m  Cryo-TEM 确定的致密/半透明百分比,n 致密和半透明 AdEV 的中位 AdEV 直径。o – p对 MISEV 指南中列出的 EV 标记的蛋白质丰度进行 LC-MS/MS 分析。比较来自o  lean和 dUC 分离的 AdEV 中的 EV 标记p DIO 小鼠(n  = 4 个独立的 AdEV 复制样本。每个 AdEV 样本都是从内脏脂肪垫中分离出来的,这些脂肪垫来自 5 个 DIO 或 10 个瘦雄性 6-8 个月大的 C57BL/6 J 小鼠,这些小鼠接受了 4-6 个月的 HFD 或食物) . a – p数据表示为平均值±SEM,星号表示 * P  < 0.05,** P  < 0.01,*** P  < 0.001。a – g 显着性由不成对的双尾 t 检验确定,j、k、n 单向方差分析与 Sidak 的后检验,或o、p 单向方差分析,错误发现率 (FDR) 为 0.1。精确的P值为(a – b , f , g,饮食影响)P  < 0.0001,e P  = 0.0003,(j分离方法)P  < 0.0001,k P  < 0.0001 对于所有比较,除了P  = 0.0004 对于精益 AdEVs SEC 与. DIO AdEVs SEC 和P  = 0.390 用于精益 AdEVs dUC 与 DIO AdEVs dUC。EV 大小和腔形态的精确 P 值为n P  = 0.0011(精益半透明与 DIO 半透明的 AdEV 大小)和P  < 0.0001(DIO 半透明与 DIO 密集的 AdEV 大小)。


在最新发表的一篇文章中,由 Kerstin Stemmer 教授领导的团队能够证明脂肪细胞将称为细胞外囊泡的微小脂质膜颗粒释放到血液中,这可以刺激降血糖激素胰岛素的释放来自胰腺。脂肪组织的名声不好。这不仅仅是因为全世界超重和肥胖的人数不断增加。脂肪组织细胞是高效的能量储存库,可将食物中多余的卡路里转化为脂肪沉积物,通常体积相当大。然而,身体脂肪通常并不坏,因为它具有极其重要的功能。
例如,作为一种内分泌器官,一种产生激素的器官,脂肪组织参与许多身体过程的调节。德国糖尿病研究中心成员、奥格斯堡和亥姆霍兹慕尼黑大学的研究人员现已成功揭示脂肪组织的另一种功能。这是因为脂肪细胞不仅会向血液中释放激素,还会释放所谓的细胞外囊泡。
“细胞外囊泡是被膜包裹的小颗粒,从所有身体细胞中释放出来,并携带一种通过身体的细胞事件快照。它们可以比作特洛伊木马,将蛋白质、脂质和核酸运送到目标组织,释放。一旦进入新细胞,他们就可以改变其功能,”Konxhe Kulaj 博士解释说。文章的候选人和第一作者。
“例如,来自脂肪细胞的细胞外囊泡靶向胰腺的 β 细胞,在那里它们被吸收并增加激素胰岛素的释放,”Kulaj 继续说道。
健康和肥胖的脂肪组织随着不同的“货物”移动
Kulaj 与博士候选人 Michaela Bauer、她的同事 Alexandra Harger 博士,以及来自慕尼黑亥姆霍兹的蛋白质组研究人员 Natalie Krahmer 博士和 Özüm Sehnaz Caliskan 的帮助下,能够在一系列实验中证明来自健康和肥胖的细胞外囊泡脂肪组织携带非常不同的信使物质组成作为“货物”,因此以不同方式影响胰腺β细胞的功能。
如果细胞外囊泡起源于健康的脂肪组织,就像体重正常的情况一样,则胰岛素分泌只会发生轻微变化。相反,来自肥胖脂肪组织的细胞外囊泡特异性地将蛋白质和核酸转移到胰腺,在那里它们大大增加了胰岛素的释放。结果,血糖水平下降了。
Stemmer 解释了结果的重要性:“我们对 2 型糖尿病发展的理解存在差距。例如,当我们超重或肥胖时,我们肌肉或脂肪组织中的身体细胞对胰岛素的反应不那么敏感;我们谈论关于胰岛素抵抗。在 2 型糖尿病的早期阶段,我们的胰腺必须分泌更多的胰岛素,例如在饭后,以将血糖水平保持在正常范围内。但是胰腺 β 细胞如何识别胰岛素抵抗力以至于他们需要提供更多的胰岛素?
”研究人员继续说道,“胰岛素分泌的增加在 2 型糖尿病的早期阶段非常有益,可以使身体能够将血糖水平维持在正常水平。许多超重和肥胖的人几十年来都做到了这一点,并且这种疾病从未发展。来自脂肪细胞的细胞外囊泡似乎在这一过程中发挥了重要作用。
”“总的来说,细胞外囊泡在诊断和治疗多种疾病方面具有巨大的应用潜力,”Stemmer 说。“我们正在进行的研究旨在专门装载囊泡,以便能够将它们用于治疗目的。
”在其他研究中,奥格斯堡和慕尼黑的研究人员目前正在开发新方法,以便能够使用血液中循环的细胞外囊泡对器官功能进行微创研究。“我们的理论医学研究所与奥格斯堡大学医院和亥姆霍兹慕尼黑研究中心的紧密联系为这种创新研究方法创造了最佳条件,最终将为糖尿病患者的福祉服务,”Stemmer 说。

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