به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بدن انسان انواع مختلفی از سلول‌های چربی را حمل می‌کند و برخی از آن‌ها از دیگران مطلوب‌تر هستند. چربی سفید، انرژی اضافی ما را به عنوان لیپید ذخیره می‌کند که باعث بزرگ شدن شکم و پهلو می‌شود. در حالی که چربی قهوه‌ای کالری می‌سوزاند تا گرما تولید کند و بدن ما را گرم کند. حال در یک مطالعه پیش بالینی که به تازگی در مجله تحقیقات بالینی منتشر شده است، محققان در ایالات متحده در مدل‌های موشی و سلول‌های چربی اولیه انسان، نقش فاکتور رونویسی KLF15 (فاکتور مشابه کروپل 15) را در حفظ خواص چربی سفید در بافت چربی سفید زیر جلدی (WAT) بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که حذف KLF15 باعث ایجاد خواص چربی بژ در WAT می‌شود و ممکن است بر متابولیسم سیستمیک تأثیر بگذارد و در نتیجه راه‌های جدیدی برای درمان چاقی باز کند.

پیش زمینه

سلول‌های چربی، سلول‌های کلیدی در بافت چربی بالغ، در هموستاز انرژی ایفای نقش می‌کنند و سیگنال‌های مختلف پاراکرین و غدد درون ریز را تولید می‌کنند. انبارهای مختلف بافت چربی تأثیرات رشدی و متابولیکی منحصر به فردی دارند. بافت چربی قهوه‌ای (BAT) و WAT به طور قابل توجهی متفاوت است. در حالی که WAT پس از تولد بالغ می‌شود، BAT در بدو تولد وجود دارد و از طریق سیگنال دهی β-آدرنرژیک به توسعه گرما کمک می‌کند، به ویژه در پاسخ به سرما. ظرفیت سوزاندن انرژی BAT پتانسیل درمان چاقی را دارد، اما انسان‌ها BAT محدودی دارند که با افزایش سن کاهش می یابد. جالب توجه است که WAT زیر جلدی حاوی سلول‌های چربی ناهمگن، از جمله سلول‌های چربی سفید و بژ است که ویژگی‌های مشترکی با سلول‌های چربی قهوه‌ای دارند.( برای مثال مانند چربی قهوه‌ای حاوی میتوکندری بیشتری است و در پاسخ به دمای سرد، کالری می‌سوزاند و بدن را گرم نگه می‌دارد). منشا سلول‌های چربی بژ نامشخص است. علاوه بر این، عوامل حفظ خواص چربی سفید به خوبی درک نشده اند. درک ماهیت و زمینه خاص انبار این عوامل می‌تواند اهدافی را برای درمان‌های چاقی آشکار کند. فاکتور 15 شبه کروپل  یا KLF15 یک فاکتور رونویسی انگشت روی مانند است که عمدتاً در کبد غنی شده است و با ذخیره چربی، چربی زایی و تنظیم BAT مرتبط است. شواهد فزاینده نشان می‌دهد که KLF15 کبدی به سرعت در طول روزه داری فعال می‌شود و به تنظیم گلوکونئوژنز، لیپیدها، کاتابولیسم اسیدهای آمینه، اسیدهای صفراوی، متابولیسم اندوبیوتیک و بیگانه بیوتیک کمک می‌کند. به علاوه گزارش شده است که اختلال در تنظیم KLF با بیماری‌هایی مانند چاقی و دیابت مرتبط است و نیاز به تحقیقات بیشتر در مورد نقش KLF در بافت چربی را برجسته می‌کند. بنابراین، در مطالعه پیش بالینی حاضر، محققان نقش بالقوه KL15 را در حفظ خواص چربی سفید، به ویژه در انبارهای WAT زیر جلدی بررسی کردند.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان سطوح بیان KLF15 را در سه نوع اصلی بافت چربی: احشایی، زیر جلدی و قهوه‌ای داخل کپسولی با استفاده از موش‌های نوع وحشی بررسی کردند. آن‌ها همچنین تأثیر تحریک β-آدرنرژیک را بر بیان KLF15 آزمایش کردند. علاوه بر این، آن‌ها سطح بیان سه عضو مختلف خانواده گیرنده‌های آدرنرژیک (ADRB 1-3) را در انواع چربی و در سلول‌های چربی سفید و قهوه‌ای انسان مقایسه کردند. یک سری موش Klf15-floxed با استفاده از فناوری CRISPR/Cas9 ایجاد شد. تجزیه و تحلیل بیان ژن و پروتئین با استفاده از qPCR (واکنش زنجیره‌ای پلیمراز کمی)، وسترن بلات و ایمونوبلات انجام شد. موش‌های Klf15-floxed با موش‌های Adipoq-Cre برای حذف انتخابی KLF15 در سلول‌های چربی بالغ، موش‌های Adipo-Klf15-cKO متقابل شدند. سری موش دیگری، Prx1-KLF15 cKO، با تلاقی موش‌های Klf15-floxed با موش‌های Prx1-Cre، با هدف قرار دادن سلول‌های پیش‌ساز چربی در انبار iWAT ایجاد شد. سنجش‌های عملکردی شامل اندازه‌گیری میزان مصرف اکسیژن (OCR) و مصرف انرژی در پاسخ به آگونیست‌های آدرنرژیک با استفاده از قفس‌های متابولیک و آنالایزرهای اسب دریایی بود. علاوه بر این، سلول‌های چربی زیر جلدی اولیه انسان برای آزمایش حفظ عملکرد KLF15 مورد استفاده قرار گرفتند، با KLF15 ناک داون از طریق عفونت آدنوویروسی به دست آمد.

نتایج مطالعه

بیان KLF15 در BAT در مقایسه با WAT تقریباً 75 درصد کمتر است که نشان دهنده نقش فیزیولوژیکی برای این تفاوت است. تحریک β-آدرنرژیک در داخل بدن منجر به کاهش بیان KLF15 در WAT حدود 50 درصد شد. در بین گیرنده‌های آدرنرژیک، Adrb1 بیشترین تفاوت را در BAT در مقایسه با WAT داشت و الگوی مشابهی در سلول‌های چربی انسان مشاهده شد. بیان بیش از حد Adrb1 در سلول‌های چربی سفید باعث تغییر سلول‌های چربی سفید حتی در حضور سایر گیرنده‌های آدرنرژیک می‌شود. حذف KLF15 در سلول‌های چربی سفید بیان ژن‌های حیاتی برای هویت و عملکرد چربی قهوه‌ای، مانند پروتئین جداکننده 1 (Ucp1) را القا کرد. این حذف همچنین منجر به تنظیم مثبت Adrb1 شد و سایر گیرنده‌های آدرنرژیک تحت تأثیر قرار نگرفتند یا تنظیم نشدند. سطوح β1AR با حذف KLF15 افزایش یافت و نشان می‌دهد که KLF15 حفظ سلول‌های چربی سفید و بژ در WAT زیر جلدی را تعدیل می‌کند. در داخل بدن، موش‌های Adipo-Klf15-cKO WAT زیر جلدی قهوه‌ای‌تری با کاهش جرم و بیان ژن‌های چربی قهوه‌ای، به‌ویژه در سلول‌های چربی بالغ جدا شده از WAT زیر جلدی، بدون تغییر در WAT احشایی یا BAT نشان دادند. موش‌های Prx1-KLF15 cKO کاهش توده WAT زیر جلدی، ظاهر قهوه‌ای، سلول‌های چربی کوچک‌تر و افزایش بیان ژن‌های نشانگر چربی قهوه‌ای را نشان دادند. مطالعات in vivo مصرف انرژی بالاتر و تحمل سرمای بهتر را در موش‌های Prx1-KLF15 cKO نشان داد. سنجش‌های عملکردی نشان داد که WAT زیر جلدی با حذف KLF15 OCR را در پاسخ به تحریک آدرنرژیک افزایش داده است، که نشان‌دهنده افزایش حساسیت آدرنرژیک است. در سلول‌های چربی سفید انسان، کاهش KLF15 همچنین منجر به افزایش بیان Adrb1 و UCP1، افزایش OCR و افزایش حساسیت به تحریک آدرنرژیک شد.

نتیجه گیری

در نتیجه، این یافته‌ها نشان می‌دهند که KLF15 حساسیت سلول‌های چربی به تحریک β-آدرنرژیک را تعدیل می‌کند و برای حفظ خواص چربی سفید در WAT زیر جلدی ضروری است. هدف قرار دادن KLF15 می‌تواند استفاده از انرژی را از طریق یک مسیر آدرنرژیک جایگزین در سلول‌های چربی سفید ترویج کند. این اکتشافات درک ما از زیست شناسی چربی و شکل پذیری سلول‌های چربی سفید بالغ را افزایش می‌دهد. آن‌ها همچنین مسیرهای ناشناخته قبلی را نشان می‌دهند که به طور بالقوه می‌توانند اهداف درمانی مرتبط تر و مؤثرتری در برابر چاقی در انسان باشند.

پایان مطلب./