Subiecte

Abstract

Obezitatea afectează expresia genelor și metabolismul țesutului adipos alb (WAT), ceea ce duce la rezistența la insulină (IR) și diabetul de tip 2. Cu toate acestea, WAT este un organ eterogen care conține multe tipuri de celule care ar putea răspunde diferit la modificările induse de obezitate. Am efectuat sortarea citometriei în flux și profilarea expresiei ARN prin microarray de tipuri majore de celule WAT (adipocite, CD45−/CD31−/CD34 + progenitori, CD45 +/CD14 + monocite/macrofage, CD45 +/CD14− leucocite), ceea ce ne-a permis să identificați gene îmbogățite în fracțiuni celulare specifice. În plus, am inclus adipocite și celule progenitoare adipocite obținute de la indivizi slabi și obezi. Luate împreună, oferim un atlas de expresie genică detaliat al principalelor tipuri de celule rezidente ale țesutului adipos uman pentru cercetarea clinică/de bază și folosind acest set de date oferim liste de gene specifice tipului de celulă care sunt de interes pentru cercetarea metabolică.

specific

Tipul (tipurile) de proiectare proiectare grup paralel • proiectare comparare tip celulă
Tipul (tipurile) de măsurare test de profilare a transcrierii
Tipuri de tehnologie microarray
Tip (factori) de factor Diagnostic • tip celular
Caracteristică (e) eșantion Homo sapiens • țesut adipos alb

Context și rezumat

Obezitatea și comorbiditățile acesteia sunt probleme majore de sănătate în societatea modernă. Extinderea țesutului adipos alb (WAT) este adesea asociată cu hipertrofie a celulelor grase (puține, dar celule mari), inflamație cronică de grad scăzut, modificări ale populațiilor de celule imune rezidente în WAT și secreție modificată de proteine ​​(adipokine) și lipide, toate care sunt importante pentru dezvoltarea rezistenței la insulină (IR), a diabetului de tip 2, a hiperlipidemiei și a aterosclerozei 1-3 .

WAT este un organ eterogen compus din mai multe tipuri de celule, inclusiv adipocite, celule progenitoare adipocite, celule endoteliale, fibroblaste și diferite tipuri de celule imune 4-6. Mai puțin de 50% din celule sunt celule adipoase specifice țesutului. Obezitatea are un impact complex asupra WAT ​​prin afectarea diferită a populațiilor de celule distincte. În WAT obezi, macrofagele dobândesc un fenotip proinflamator 7, abundența relativă a populațiilor de limfocite este modificată 8, iar celulele endoteliale sunt activate 9. În plus, expansiunea WAT ​​determină modificări ale populației de celule progenitoare, iar o modificare a aportului caloric poate afecta diferențierea/recrutarea de noi celule adipoase 10,11 .

Modificările metabolice WAT cauzate de obezitate se reflectă, de asemenea, în expresia genelor, o măsurătoare adesea utilizată în studiile clinice. Profilarea ARNm a WAT ​​obținută de la indivizi slabi/obezi sau înainte/după reducerea greutății este obișnuită, de ex. referințe 12-15. Cu toate acestea, o astfel de abordare nu oferă nici o perspectivă asupra modificărilor în cadrul anumitor tipuri de celule și nici nu permite predicția rețelelor de reglare a genelor intracelulare deoarece genele afectate de obezitate ar putea fi exprimate diferențial în diferite tipuri de celule WAT. Doar câteva studii au încercat să abordeze aceste întrebări comparând expresia genelor în probe asociate de SVF și adipocite 16 sau analizând expresia într-o anumită fracțiune celulară (macrofage/monocite sortate cu margele magnetice) 17. Comparația sistemică a transcriptomilor în tipurile de celule WAT lipsește, dar este de mare interes pentru domeniu.

Obiectivele studiului actual au fost de a determina profilurile transcriptomice ale principalelor tipuri de celule din WAT uman și astfel să permită investigații ale genelor 13 reglementate de obezitate publicate anterior sau ale altor gene WAT de interes, în populațiile relevante de celule WAT. De asemenea, ne-am propus să investigăm modul în care obezitatea afectează expresia genelor și funcția celulelor progenitoare ale adipocitelor umane. Progenitorii adipocitelor sunt foarte relevanți pentru morfologia WAT ​​și fenotipul metabolic, deoarece WAT hiperplazic (multe, celule grase mici) reflectă recrutarea/diferențierea eficientă a progenitorilor adipocitari și este asociat cu un profil metabolic favorabil, în timp ce WAT hipertrofic (puține, celule grase mari) este strâns legat de un profil metabolic pernicios și IR 18,19. Adipocitele au efecte directe asupra homeostaziei energiei întregului corp prin reglarea volumului de lipide și a secreției de adipokine precum adiponectina și leptina.

Pentru a aborda aceste întrebări în WAT uman, am folosit sortarea prin citometrie în flux a fracției vasculare a stromei (SVF) a WAT, am efectuat profilarea transcripțională în patru populații majore de celule și am comparat expresia ARNm în celulele progenitoare adipocite și adipocite de la indivizi slabi și obezi (Fig. 1). Aici oferim un set de date transcriptomic complet pentru tipurile majore de celule WAT, precum și trancriptomul progenitorilor adipocitelor și adipocitelor obținute de la indivizi slabi și obezi. Analiza genelor fracționate este, de asemenea, furnizată ca un instrument util suplimentar pentru cercetătorii din domeniu.