Адипсин стимулирует адипогенез в костном мозге

Жировая ткань костного мозг разрастается в ходе старения, при лечении диабета тиазолидиндионами и при ограничении калорий. При этом адипоциты вырабатывают больше адипсина. В экспериментах на мышах ученые из США и Сингапура показали, что нокаут адипсина ингибирует адипогенез в костном мозге и предотвращает снижение минеральной плотности костной ткани. Роль адипсина в регулировке адипогенеза продемонстрировали также на костном мозге добровольцев после десятидневного голодания.

Credit:
Science Pics | 123rf.com

Жировая ткань костного мозга играет важную роль в регуляции гемопоэза, опухолеобразования, метаболизма и ремоделирования кости. Ткань разрастается в ходе старения, при лечении диабета тиазолидиндионами и при голодании. Часто этот процесс сопровождается снижением плотности костной ткани. Адипоциты костного мозга и остеобласты происходят от одних и тех же стромальных клеток. В дифференцировке ключевую роль играет ядерный рецептор PPARγ. Жировая ткань — важный орган эндокринной системы. Она вырабатывает в том числе фактор D системы комплемента (адипсин), функции которого остаются неясными. Ученые из США и Сингапура изучили функции адипсина в костном мозге мышей. Они показали, что адипсин влияет на разрастание жировой ткани и на ремоделирование костей.

При ограничении калорий жировая ткань в костном мозге разрастается. На мышах показали, что при этом экспрессия Cfd, гена, кодирующего адипсин, увеличивается приблизительно в девять раз. Уровень адипсина повышается в костном мозге и кости, но не в плазме. За три недели ограничения калорий жировая ткань костного мозга у мышей увеличилась в пять раз, но минеральная плотность костной ткани при этом не снизилась.

Эксперимент повторили на мышах с нокаутом гена Cfd. У таких мышей адипогенез в костном мозге был значительно снижен. Также была понижена экспрессия маркеров адипогенеза, таких как Pparg, Adipoq, Fabp4, Fasn, Gdp1 и Perilipin. Минеральная плотность костной ткани у таких животных была выше, чем у мышей дикого типа. Схожие результаты были показаны в экспериментах с тиазолидиндионами.

У мышей с нокаутом компонента комплемента С3 ограничение калорий также не приводит к разрастанию жировой ткани в костном мозге. Значит, адипогенез зависит от активации системы комплемента.

Старение сопровождается разрастанием жировой ткани в костном мозге. При этом уровень экспрессии Cfd повышается в костном мозге, но снижается в периферической жировой ткани. У мышей с нокаутом гена Cfd адипогенез ингибирован, а минеральная плотность костной ткани выше, чем у мышей дикого типа. Разница не зависит от метаболических изменений.

Ученые выделили стромальные клетки костного мозга мышей дикого типа и мышей с нокаутом гена Cfd. Нокаутные клетки лучше дифференцируются в остеобласты, чем в адипоциты. Обработка таких клеток адипсином, наоборот, повышает экспрессию PPARγ2 и стимулирует образование адипоцитов. В этом процессе участвует сигнальный путь Wnt.

Авторы работы также изучили костный мозг добровольцев после голодания. На десятый день жировая ткань костного мозга выросла на 8,1%, а резорбция костной ткани — на 77%. Уровень экспрессии адипсина вырос в 2,8 раза.

Таким образом, рост уровня адипсина коррелирует с адипогенезом в костном мозге и обратно коррелирует с минеральной плотностью костной ткани у мышей и у человека. Существуют препараты, которые ингибируют адипсин. Авторы исследования предполагают, что эти препараты могут предотвращать снижение плотности костной ткани в процессе старения.

Источник

Aaron N., et al. // Adipsin promotes bone marrow adiposity by priming mesenchymal stem cells // eLife 2021;10:e69209, published June 22, 2021, DOI: 10.7554/eLife.69209


Добавить в избранное

Вам будет интересно