Исследование обнаруживает различные типы белых жировых клеток человека

Обнаружение того, что белые жировые клетки не одинаковы, может помочь исследователям лучше понять роль жировых клеток в заболевании.

Риски, связанные с белой жировой тканью или белым жиром, зависят в некоторой степени от того, где находится этот жир.

Например, внутрибрюшной жир (брюшной жир) с большей вероятностью может привести к диабету и другим нарушениям обмена веществ, чем отложения белого жира, расположенные непосредственно под кожей (например, в бедрах и бедрах).

Однако теперь, согласно новой статье из Диабетического центра Joslin в Бостоне и Бостонского университета, оба в штате Массачусетс, кажется, что это нечто большее: существует по крайней мере два различных класса подкожных белых жировых клеток.

«Центральный вопрос в нашем исследовании метаболических заболеваний заключается в том, отличаются ли белые жировые клетки в разных частях тела и даже в пределах одной части тела настолько, что некоторые из них могут предрасполагать вас к болезни, а другие – нет», – говорит он. – старший автор К. Рональд Кан, врач и ученый.

Незрелые белые жировые клетки не следуют единой, универсальной траектории зрелости. Они могут развивать различные модели экспрессии генов.

Кан надеется, что «определение механизмов этих различий может привести к разработке новых методов лечения диабета, ожирения и связанных с ними состояний».

Бумага теперь появляется в журнале Nature Communications.

Исследование обнаруживает различные типы белых жировых клеток человека

Вершина айсберга

Хотя в предыдущих исследованиях было выявлено несколько типов белых жировых клеток у мышей, это одно из первых явлений, сделанных у людей.

Бумага – продукт необычного сотрудничества, говорит Кан. По словам старшего соавтора Саймона Касифа, биомедицинского инженера, «в исследовании подчеркивается потенциал привлечения междисциплинарного опыта четырех лабораторий для интеграции биологии, искусственного интеллекта, системной биологии и данных, полученных из клинических образцов, для ускорения открытия».

Хотя исследование выявило два различных типа белых жировых клеток, это может быть только начало. «Мы считаем, что это исследование – вершина айсберга – если мы изучим больше образцов человеческого жира, мы найдем больше подтипов», – говорит Кан.

Пары команд

Секвенирование одноклеточной РНК позволяет ученым отслеживать генетическое развитие единичных жировых клеток от стадии их предшественника или «преадипоцита» до зрелых паттернов экспрессии генов.

Для этого проекта исследователи использовали белые подкожные жировые клетки из биобанка образцов, которые ученые ранее собирали у здоровых людей.

Затем ученые из Института им. Броада в Массачусетском технологическом институте и Гарварде в Кембридже, штат Массачусетс, и лаборатории Джослина в Ю-Хуа Ценг выполнили секвенирование одноклеточной РНК на этих образцах.

Исследователи выполнили комплексный анализ обоих наборов данных, используя новую математическую технику, которая помогла выявить паттерны экспрессии генов в клетках. Выяснилось, что наборы данных изображают два различных подтипа белых жировых клеток.

Два разных подтипа

Начнем с того, что в качестве преадипоцитов один подтип экспрессировал гораздо более высокие уровни генов «цинкового ядерного пальца». Это набор генов главного регулятора, функции которого исследователи еще не поняли. Однако они могут помочь контролировать созревание клеток, говорят авторы статьи.

Кроме того, в зрелости два клеточных подтипа демонстрировали очень разные паттерны экспрессии генов.

Например, закономерности в одном подтипе указывают на значительно более высокое потребление глюкозы, которая является важным метаболическим ресурсом.

«Жир в организме связан с множеством различных состояний, помимо диабета. Это исследование может быть важно для понимания факторов риска других метаболических заболеваний, таких как ожирение печени и атеросклероз, и даже неметаболических заболеваний, которые усиливаются при ожирении, таких как рак и болезнь Альцгеймера ».

– К. Рональд Кан

То, что белые жировые клетки могут отличаться друг от друга, также соответствует другой растущей области исследований.

По словам Касифа: «Метаболические заболевания тесно связаны с факторами окружающей среды. Эта работа поддерживает относительно недостаточно изученную гипотезу о том, что факторы окружающей среды могут изменить траекторию развития клеток и наше понимание того, как этот процесс может влиять на биологию и метаболические заболевания ».