Медицинская биохимия (10 семестр)

Адипоциты (клетки жировой ткани) экспрессируют множество гормональных факторов, также называемых адипоцитокинами или адипокинами, включая лептин, резистин, TNF-α, адипонектин и другие. Они осуществляют контроль гомеостаза метаболизма глюкозы и липидов. Инсулин регулирует секрецию многих из них в ответ на изменения в энергетическом балансе. В настоящее время исследователи заняты изучением обнаруженных ими факторов, секретируемых адипоцитами. 

На первой стадии адипогенеза из мультипотентных эмбриональных стволовых клеток мезодермального происхождения (MSCs) образуются преадипоциты, способные дифференцироваться в адипоциты, хондроциты, остеобласты или миоциты.  Дифференцирование преадипоцитов в зрелые адипоциты строго регулируется и проходит обязательные стадии (Рис. 1) После появления контакта клетка-клетка ранние преадипоциты первого порядка увеличиваются и экспрессируют ранние гены, например α2Col6 (α2 цепь коллагена 6), инсулино-подобный фактор (IGF)-I и липопротеинлипаза (ЛПЛ). После митоза и клоновой экспансии, преадипоциты второго порядка останавливаются в росте. Только  остановленные в росте преадипоциты могут дифференцироваться в зрелые адипоциты. Эта способность дальнейшего дифференцирования зависит от экспрессии ранних и промежуточных маркеров дифференцирования, например протеинов  C/EBP, ADD1/ SREBP1 

Рис. 1.  Клеточное развитие и экспрессия генов в процессе дифференцировки адипоцитов. Сокращения: ADD1 – адипоцитарный,  от детерминации- и от дифференцирования-зависимый фактор 1; C/EBPα =  CCAAT-энхансер –связывающий протеин-α; PPARγ - рецептор, активируемый пролифератором пероксисом - γ; RXR -  ретиноидный  рецептор X; ADD1/SREBP – стерольные  протеины,  связывающие регуляторные  элементы; STAT - сигнальные трансдукторы и активаторы транскрипции; KLF – транскрипционные Krüppel - подобные факторы ; LPL - липопротеинлипаза; GLUT-4 – транспортер глюкозы 4 типа; CORS-2G – коллагенозные повторы, содержащие последовательность 26 kDa протеина; Krox20 -  проадипогенный фактор; IGF-1 -  инсулино-подобный фактор 

Как белые, так и коричневые адипоциты происходят из мезодермы, но, как полагают, они получены из разных клеток-предшественников (рис. 2). MSC могут быть перенесены либо на адипогенную линию Myf5-негативных клеток, либо на миогенную линию Myf5-позитивных клеток [29,30]. Myf5 известен как ключевой миогенный регуляторный фактор. Белые адипоциты получают из адипогенной линии, тогда как коричневые адипоциты получают из миогенного происхождения. Хотя адипоциты происходят из разных линий, последующая адипогенная дифференциация разделяет общие транскрипционные каскады, которые в основном включают рецептор-активированный пероксисомом рецептор-γ (PPAR-γ), доминирующий регулятор развития жировых клеток и C / EBPs

Рисунок 2 Дифференциация на белые, бежевые или коричневые адипоциты. Ранее считалось, что белые и коричневые адипоциты были получены из той же клетки-предшественника. Однако недавние исследования показали, что коричневый жир разделяет клетку-предшественницу (Myf5 +) с скелетной мышцей, а не с белыми адипоцитами. Прекурсоры Myf5 + индуцируются превращением в зрелые коричневые адипоциты костным морфогенетическим белком 7 (BMP7), пероксисома-активированным рецептором-γ (PPAR-γ) и CCAAT/энхансер-связывающими белками (C/EBPs) в ассоциации с транскрипционным co-регулятором PR-домена, содержащим 16 (PRDM16) и PGC-1α. Белые адипоциты также могут быть трансформированы в коричневоподобные адипоциты, называемые адипоцитами бежевого/брита, при холодном воздействии, под влиянием β-адренергических агонистов или агонистов PPAR-γ. AR: адренергический рецептор; FGF21: Фактор роста фибробластов 21; PGC-1α: активирующий активированный пероксисом рецептор гамма-коактиватор 1 альфа.