پیری تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به چربی بژ را از طریق بیان سیرتوئین 1 مختل می کند
تاریخ انتشار: جمعه 21 اردیبهشت 1397
| امتیاز:
در بدن، انواع محتلف بافت چربی عملکردهای مختلفی را انجام می دهند و بافت چربی قهوه ای و بژ، نقش های منحصربفردی را در صرفه جویی انرژی بازی می کنند. در سراسر زندگی، آدیپوسیت ها از پیش سازها بازسازی می شوند ولی در زمان پیری این فرایند مختل می شود. یکی از پیش سازهای آدیپوسیت ها، سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) هستند که اخیرا به ابزار امیدوار کننده ای در سلول درمانی تبدیل شده اند. با این حال، این که آیا پیری تمایز آدیپوسیت های قهوه ای/بژ از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی(AT-MSCs) را مختل می کند یا خیر، مشخص نیست. در مطالعه حاضر، ما سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی را از دو گروه از اهداکنندگان(نوزادان و پیرها) جداسازی کرده و اثرات پیری را روی توانایی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی به تمایز به آدیپوسیت قهوه ای/بژ ارزیابی کردیم. ما دریافتیم که هیچ کدام از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی، Myf5 را بیان نمی کنند که نشان دهنده توانایی سلول ها برای تمایز به بافت بژ(نه قهوه ای) است. نکته ای که قابل ذکر است این است که رابطه معکوسی بین توانایی تمایز به آدیپوسیت های بژ و پیری وجود دارند، به نحوی که سلول های بنیادی مزانشیمی بافت چربی مشتق از اهدا کننده های پیر به دلیل پیری القا شده سلولی، عملکرد شدیدا کاهش یافته ای را نشان دادند. ثبت شد که بیان مختل شده سیرتوئین1(Sirt1) و Sirt3 مسئول القای پیری در سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی پیر است؛ با این حال، تنها Sirt1 به طور مستقیم در تنظیم تمایز آدیپوسیت های بژ دخیل بود. بیش بیانSirt1 مسیر P53/p21 را مختل کرد و به موجب آن مانع از ورود سلول های بنیادی مزانشیمی بافت چربی به پیری شده و توانایی تمایز به چربی بژ را احیا کرد. بنابراین، مطالعه ما نقش مهم Sirt1 و پیری را در تنظیم تمایز آدیپوسیت های بژ طی پیری ارائه می کند.
Biochem Biophys Res Commun. 2018 Apr 17. pii: S0006-291X(18)30917-3. doi: 10.1016/j.bbrc.2018.04.136. [Epub ahead of print]
Aging impairs beige adipocyte differentiation of mesenchymal stem cells via the reduced expression of Sirtuin 1.
Khanh VC1, Zulkifli AF1, Tokunaga C2, Yamashita T1, Hiramatsu Y2, Ohneda O3.
Abstract
In the body, different types of adipose tissue perform different functions, with brown and beige adipose tissues playing unique roles in dissipating energy. Throughout life, adipocytes are regenerated from progenitors, and this process is impaired by aging. One of the progenitors of adipocytes are mesenchymal stem cells (MSCs), which have recently become a promising tool for stem cell therapy. However, whether or not aging impairs the brown/beige adipocyte differentiation of adipose tissue-derived MSCs (AT-MSCs) remains unclear. In the present study, we isolated AT-MSCs from two different age groups of donors (infants and elderly subjects) and examined the effects of aging on the AT-MSC brown/beige adipocyte differentiation ability. We found that none of the AT-MSCs expressed Myf5, which indicated the beige (not brown) differentiation ability of cells. Of note, an inverse correlation was noted between the beige adipocyte differentiation ability and age, with AT-MSCs derived from elderly donors showed the most severely reduced function due to induced cellular senescence. The impaired expression of Sirtuin 1 (Sirt1) and Sirt3 proved to be responsible for the induction of senescence in elderly AT-MSCs; however, only Sirt1 was directly involved in the regulation of beige adipocyte differentiation. The overexpression of Sirt1 impaired the p53/p21 pathway, thereby preventing elderly AT-MSCs from entering senescence and restoring the beige differentiation ability. Thus, our study represents the important role of Sirt1 and senescence in the regulation of beige adipocyte differentiation during aging.
PMID: 29678576