elemeket
absztrakt
Háttér:
Az elhízás krónikus gyulladással jár a fehér zsírszövetben, amelyet súlyosbítanak a beszivárgó makrofágok (Ms). Nemrégiben bebizonyítottuk, hogy a kvercetinben (QUE) gazdag szőlőpor kivonat (GPE) csökkenti az emberi Ms gyulladását, és megakadályozza az Mβ által közvetített gyulladást és az inzulinrezisztenciát az emberi zsírsejtekben. Azt azonban nem tudtuk, hogy a QUE hogyan befolyásolta egyénileg ezeket az eredményeket.
Cél és kialakítás:
Megvizsgáltuk, hogy a QUE milyen mértékben akadályozza meg a gyulladást az emberi Ms-ban (azaz egy differenciált U937 sejtvonal), és keresztbeszélgetést folytatunk az emberi adipocitákkal (vagyis ezek az újonnan differenciált humán adipociták elsődleges tenyészetei).
Módszerek és eredmények:
Az Ms QUE-val történő kezelése gyengítette a gyulladásos gének, például a tumor nekrózis-α, az interleukin (IL) -6, az IL-8, az IL-1β és az interferon-y által indukálható protein-10 és a ciklooxigenáz-2, a a prosztaglandin termelés markere. A QUE szintén gyengítette a foszforilezett c-Jun N-terminális kináz (JNK) és a c-Jun mennyiségét, valamint az IκBa lebomlását Ms. Ezenkívül a QUE-val kezelt Ms-től kapott kondicionált táptalaj (CM) csökkentette ennek a CM-nek az adipocita-inflációra való képességét és inzulinrezisztenciát okozott, amit a csökkent (1) gyulladásos génexpresszió, (2) a JNK és a c-Jun foszforilációja bizonyít., (2) 3) a szerinmaradék foszforilezése 307 az inzulinreceptor szubsztrát (IRS) -1 foszforilezése, 4) a tirozin-foszfatáz-1B fehérje expressziója és 5) az inzulin által stimulált glükózfelvétel elnyomása.
következtetés:
Összességében ezek az adatok arra utalnak, hogy a QUE a GPE egyik bioaktív összetevője, amely megakadályozza az Ms és Mβ által közvetített inzulinrezisztencia gyulladását az adipocytákban.
Az elhízás olyan súlyos egészségügyi probléma, amely világszerte növekszik. Az elhízást alacsony fokú krónikus gyulladás jellemzi, amely metabolikus szindrómával jár (azaz érelmeszesedés, 2-es típusú cukorbetegség, magas vérnyomás). Ennek a krónikus gyulladásos állapotnak az egyik következetes jellemzője a makrofágok (MΦ) beszivárgása a fehér zsírszövetbe (WAT). Az aktivált Ms számos gyulladásgátló mediátort választ ki, amelyek hozzájárulnak ezen elhízással összefüggő betegségek patogeneziséhez. Például sok elhízott egyénnél megemelkedik a gyulladásos markerek, például a tumor nekrózis faktor (TNF) -α, az interleukin (IL) -6 és a monocita kemoattraktáns protein-1 (lásd 6., 7. hivatkozás). Különösen számos tanulmány számolt be arról, hogy Ms a WAT-ban a gyulladásgátló citokintermelés elsődleges forrása, és monocita kemoattraktáns protein-1 segítségével toborozható a WAT-ba (lásd a 8., 9., 10., 11., 12. hivatkozásokat). Ezenkívül számos állatkísérlet bebizonyította Ms jelentőségét a gyulladás okozta inzulinrezisztenciában. 11, 13, 14, 15
Ezen adatok alapján feltételeztük, hogy a QUE gyengíti a gyulladásos MAPK-k, az AP-1 és az NFκB aktiválódását és ezek utáni gyulladásos gének indukcióját emberi Ms. Feltételeztük továbbá, hogy Ms QUE-val történő előkezelése csökkentené a gyulladást és az inzulinrezisztenciát az M-CM-vel inkubált humán adipociták primer tenyészeteiben.
az eredmény
A QUE csökkenti a gyulladásos génexpressziót emberi Ms-ban
A QUE gyengített gyulladásmarkerek mértékének meghatározásához Ms-t QUE-val (0, 3, 10 vagy 30 μM) kezeltük 5 órán át, és több gyulladásos gén expresszióját qPCR-vel mértük. Az 5 órás inkubációs időt egy kísérleti idővizsgálat eredményei alapján választottuk meg (az adatokat nem mutatjuk be). A QUE csökkentette az IL-6, IL-8, indukálható interferon-y-10 fehérje, IL-1β, TNF-a és ciklooxigenáz-2 mRNS-szintjét (1. ábra). A QUE citotoxicitás vizuális jeleit nem figyelték meg (pl. Nem lebegő sejtek, a tapadó sejtek számában vagy a fehérjekoncentrációban nem voltak vizuális különbségek, a sejtmorfológiában nem voltak kóros változások).
A quercetin (QUE) csökkenti a gyulladásos génexpressziót emberi Ms. Az energiát 0, 3, 10 vagy 30 μM QUE-vel kezeltük 5 órán át. Az MRNS szinteket kvantitatív PCR-rel (qPCR) mértük. Az adatok három független kísérletre vonatkoznak. Az (a - c) betű nélküli kompozíciók (± sem; n = 3) eltérnek (P 22 ml-t 5 órán át QUE-val (0, 0, 3, 3, 10 vagy 30 μM) kezeltünk, és a PPARγ és Az ABCA1-et mértük Míg 0,3 μM QUE növelte a PPARγ és az ABCA1 génexpressziót, ezen 3, 10 és 30 μM QUE-val kezelt lipogén gének expressziós szintje hasonló volt a kontrollokhoz (2. ábra).
A QUE növeli a PPARγ és az ABCA1 génexpressziót emberi Ms. Az energiát 0, 0, 3, 3, 10 vagy 30 μM QUE-vel kezeltük 5 órán át. Az MRNA szinteket qPCR-rel mértük. Az adatok két független kísérletet reprezentálnak. Az (a - c) közönséges betű nélküli átlagok (± sem; n = 3) eltérnek (P
A QUE csökkenti a humán M. coc és JNK IκBα lebomlását és aktiválódását, a Moc-ot 0, 3, 10 vagy 30 μM QUE-vel kezeltük 2,5 órán keresztül. A fehérjéket immunblotoltuk, és IκBa, GAPDH, valamint foszfo- (P) vagy nem-P-specifikus c-Jun és JNK antitestekkel vizsgáltuk. Az adatok legalább három független kísérletet reprezentálnak.
Teljes méretű kép
Az Ms QUE kezelése csökkenti az M-CM által közvetített gyulladást és inzulinrezisztenciát az emberi zsírsejtekben
Számos tanulmány az egér egerek és az adipociták közötti keresztbeszélésekről számol be; vagyis az aktivált Ms felfújhatja az adipocitákat és fordítva. 18, 23 Ezért feltételeztük, hogy az M-M kezelés megakadályozza az M-CM által közvetített gyulladást és inzulinrezisztenciát az emberi zsírsejtekben. Hipotézisünknek megfelelően a QUE csökkentette a gyulladásos génexpresszió M4 által közvetített indukcióját (4. ábra), valamint a c-Jun és JNK foszforilációját (5. ábra) emberi adipocitákban. Ezzel szemben a QUE nem gyengítette az ERK vagy az IκBa lebomlásának M2 által közvetített foszforilációját (az adatokat nem mutatjuk be). Végül a QUE csökkentette a 307-es szerin MRS által közvetített foszforilációját az IRS-1-n (Ser307-IRS-1) (6a. Ábra) és a fehérjetirozin-foszfatáz-1B génexpresszióban (6b. Ábra), amelyek negatívan szabályozzák az inzulinérzékenységet és a megnövekedett felvételt. Inzulinnal stimulált 2-DOG (6c. Ábra) humán adipocitákban.
Az Ms QUE kezelése csökkenti az M-CM által közvetített gyulladásos génexpressziót az emberi adipocitákban. Az áramot 0, 3, 10 vagy 30 μM QUE-vel kezeltük 5 órán át. Az M-CM-t összegyűjtöttük és adipociták kezelésére használtuk 3 órán át 1: 1 arányban adipocita-1 táptalajban (AM-1). Az adipocitákat 3 órán át M-CM-vel kezeltük, majd qPCR-elemzés céljából összegyűjtöttük. Az (a - e) közönséges betű nélküli átlagok (± sem; n = 3) eltérnek (P
Az Ms QUE kezelése csökkenti a JNK és a c-Jun MΦ-CM által közvetített foszforilációját emberi adipocitákban. Az energiát 0, 0, 3, 3, 10 vagy 30 μM QUE-vel kezeltük 5 órán át. Az M-CM-t összegyűjtöttük és adipociták kezelésére használtuk 30 percig 1: 1 arányban AM-1-ben. A fehérjéket immunblotoltuk és GAPDH és foszfo (P) vagy nem-specifikus JNK és c-Jun antitestekkel vizsgáltuk. Az adatok három független kísérletre vonatkoznak.
Teljes méretű kép
Adatainkkal összhangban a QUE-k gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkeznek in vivo és in vitro. Például a QUE csökkentette a szisztolés vérnyomást és a plazma oxidálta az alacsony sűrűségű lipoprotein szintet a túlsúlyos betegeknél, akiknek nagy a kockázata a kardiovaszkuláris fenotípusra. 24 magas zsírtartalmú 25 egér vagy elhízott Zucker 26 patkány QUE kiegészítése csökkentette a keringésben lévő gyulladás markereit. A QUE szintén csökkentette az érelmeszesedéses elváltozások méretét, csökkentette a gyulladásos markereket, javította a nitrogén-oxid biohasznosulását és fokozta a hem-oxigenáz-1 fehérje expresszióját ApoE knockout egerekben. 27.
In vitro a QUE csökkentette a gyulladásos markerek szintjét a lipopoliszacharid (LPS) által megelőzött Ms28-ban, és elnyomta az IκBα lebomlást, valamint a p38 és Akt foszforilációt LPS-ben, amelyet csontvelő stimulált. Hasonlóképpen, a QUE gyengítette a differenciálódást és a gyulladás markereit az egér 3T3-L1 30 adipocitáiban és elnyomta a szöveti plazminogén aktivátor által közvetített MEK/ERK, AP-1 és NFκB aktivációt az egér kután epidermális (JB6 P +) sejtjeiben. 31 Szintén gyulladásos citokinek és kemokinek termelése csökkent QUE aktivitással és csökkent ERK, JNK, Akt és NFκB aktivációval LPS-stimulált dendritikus sejtekben. Ezenkívül a félszintetikus acetil-QUE származék gátolta az LPS által indukált nitrogén-oxid termelést és az iNOS expressziót a J774A.1 M2-ekben. Ezekkel az adatokkal összhangban a zellerben és a zöldpaprikában található luteolin, tetrahidroxi-flavon csökkentette a JNK foszforilációját és az AP-1 aktivációját a 34 mikrogangangokban, valamint az NFκB és az AP-1 aktivációt az alveoláris Ms. Tehát a QUE képes csökkenteni a gyulladásos markereket in vivo és in vitro, feltehetően gyulladásos MAPK-k, például ERK és JNK, valamint transzkripciós faktorok, például NFκB és AP-1, amelyek gyulladásos génexpressziót és expressziót indukálnak, csillapításával. protein tirozin-foszfatáz-1B, az inzulin szignalizáció negatív szabályozója, amely defoszforilálja a tirozin maradványokat az IRS-1-n. 36, 37
Elhízás esetén ezeknek a gyulladásos mediátoroknak a megnövekedett termelése elsősorban az Ms WAT-ba való beszivárgásának köszönhető. Kimutatták, hogy az M-szekretált tényezők fokozzák a gyulladást és csökkentik az inzulin által stimulált glükózfelvételt az adipocytákban. 13, 38, 39, 40 Ezekkel a megállapításokkal összhangban korábban beszámoltunk arról, hogy az LPS növeli a MAPK, az NFκB és az AP-1 aktivációját az emberi M-ben, ezáltal növelve azok képességét gyulladás és inzulinrezisztencia kiváltására az elsődleges emberi adipocytákban. 18 Humán Ms előkezelése GPE-vel, amely QUE-ban gazdag, gyengített gyulladást Ms-ban és zsírsejtekben, valamint Mβ-közvetített inzulinrezisztenciát adipocitákban. 18.
Összességében ezek az adatok azt mutatják, hogy a GPE-ben bővelkedő QUE viszonylag alacsony szintje gyengíti a gyulladásos génexpressziót és növeli a PPARγ és az ABAC1 gén expresszióját, feltehetően az NFκB, a c-Jun és a JNK aktivációjának elnyomásával. Ezenkívül a QUE csökkentette az M-CM gyulladásos kapacitását, ezáltal csökkentve annak képességét, hogy gyulladást és inzulinrezisztenciát okozzon az elsődleges humán adipocitákban. Ezen in vitro vizsgálatok korlátai közé tartozik a használt QUE nagy dózisa. In vivo vizsgálatokra van szükség a QUE ezen in vitro hatásainak megerősítéséhez az MΦ által közvetített gyulladásra és inzulinrezisztenciára.