معلومة

ما هو مصدر الطاقة للخلايا الشحمية؟

ما هو مصدر الطاقة للخلايا الشحمية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

بما أن الخلايا الشحمية تصدر الأحماض الدهنية والجلسرين ولا تستخدمها كمصدر للطاقة ، فما هو المصدر الرئيسي للطاقة للخلايا الشحمية؟


تستخدم الخلايا الشحمية الجلوكوز كمصدر للطاقة. إنهم يعبرون عن ناقل الجلوكوز المستجيب للأنسولين GLUT4 تمامًا مثل الخلايا العضلية بحيث عندما ترتفع مستويات الجلوكوز في الدم ، تكون مهيأة لرفع الجلوكوز من أجل التخليق الحيوي للأحماض الدهنية ، ولكنها تستخدم أيضًا الجلوكوز كجزيء وقود.


3.14: الأنسجة الدهنية

  • بمساهمة من جون دبليو كيمبال
  • أستاذ (متقاعد) في جامعة تافتس وأمبير هارفارد

يوجد نوعان من الأنسجة الدهنية في الثدييات: الأنسجة الدهنية البيضاء (WAT) والأنسجة الدهنية البنية (BAT). الأنسجة الدهنية البيضاء هي الأكثر شيوعًا وهي الدهون التي يشكو الكثير منا من اكتسابها. النسيج الدهني البني موجود في الثدييات الصغيرة (مثل الفئران) وفي البشر حديثي الولادة. يختفي معظمها عند البالغين ، وتسمى الخلايا الموجودة في كلا النوعين من الدهون الخلايا الشحمية على الرغم من اختلافها في الأصل والبنية والوظيفة في نوعي الأنسجة.

الجدول 3.14.1: تصنيفان للخلايا الشحمية
الخلايا الشحمية وات الخلايا الشحمية BAT
حافة ضيقة من السيتوبلازم مع نواتها
الضغط بالقرب من هامش الخلية
المحيط
السيتوبلازم في جميع أنحاء الخلية مع نواة مركزية و
قطيرة شحمية واحدة كبيرة محاطة بغشاء العديد من قطرات الدهون الصغيرة
عدد قليل من الميتوكوندريا العديد من الميتوكوندريا (توفر اللون البني)
إمدادات دم متواضعة إمداد الدم الغني
بمثابة مستودع للطاقة المخزنة الوظيفة هي توليد الحرارة

الخلايا الشحمية الجديدة في أبيض تتشكل الأنسجة الدهنية طوال الحياة من مجموعة من الخلايا السليفة. هذه مطلوبة لتحل محل تلك التي تموت (بعد متوسط ​​عمر 10 سنوات). سواء كان المجموع عدد من هذه الخلايا الشحمية تزداد في البشر يصبحون أكثر بدانة لأن البالغين لا يزالون غير مؤكد. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فلماذا يصبح الكثير منا أكثر بدانة مع تقدمنا ​​في العمر؟ بسبب زيادة بحجم من الخلايا الشحمية الفردية عندما تمتلئ بالزيت.

تفرز الخلايا الشحمية للأنسجة الدهنية البيضاء العديد من الهرمونات ، بما في ذلك اللبتين والأسبروزين (الذي يؤدي أثناء الصيام إلى إطلاق سريع لسكر الدم (الجلوكوز) من الكبد) والأديبونكتين. بالإضافة إلى كونها مصدرًا رئيسيًا لاحتياطيات الطاقة ، توفر الأنسجة الدهنية البيضاء أيضًا بعض الحماية الميكانيكية والعزل للجسم. السمنة هي تراكم مفرط للأنسجة الدهنية البيضاء.

بنى توفر الأنسجة الدهنية مصدرًا حيويًا للحرارة للحفاظ على درجة حرارة الجسم في الثدييات الصغيرة (مع ارتفاع نسبة سطحها إلى الحجم) والرضع (الذين لا يستطيعون عادة الارتعاش عندما يكونون باردين).


مناقشة المريض حول الطاقة

س: هل مشروبات الطاقة تعزز طاقتي حقًا؟ في هذه الأيام ، نما بيع مشروبات الطاقة. هل مشروبات الطاقة تعزز طاقتي حقًا؟

أ. لدى الناس عقلية مفادها أن مشروبات الطاقة تعززهم حقًا للقيام بالعمل أو الاسترخاء أكثر. في الواقع ، قد تمنحك مشروبات الطاقة دفعة مؤقتة من الطاقة. يأتي & quotboost & quot عادة من الكمية الكبيرة من السكر والكافيين التي تحتوي عليها هذه المشروبات. على الرغم من أن السكريات المختلفة المستخدمة لتحلية مشروبات الطاقة يمكن أن تزيد الطاقة لفترة وجيزة ، فإن استهلاك كميات كبيرة من السكر من المرجح أن يسبب زيادة الوزن. الكافيين منبه ، ويمكن أن يحفزك مؤقتًا. لكن الكثير من الكافيين يمكن أن يسبب آثارًا جانبية ضارة ، مثل العصبية والتهيج وزيادة معدل ضربات القلب وضغط الدم والأرق.

مشروبات الطاقة ليست بالضرورة ضارة بصحتك. لكن لا يجب أن تراهم على أنهم بعض & quot؛ زيادة الطاقة الطبيعية & quot؛ - الدفعة التي يقدمونها هي من الكافيين. قد تكون بعض الادعاءات المقدمة من الشركات المصنعة لمشروبات الطاقة - مثل & quot؛ يحسن الأداء ويزيد التركيز & quot - مضللة.
فكر في طريقة أفضل لزيادة طاقتك: احصل على قسط كافٍ من النوم ،

س: كيف تؤثر الطاقة على الجسم؟ إيجابية ، سلبية ، تشي ، إرادية ، قوة الحياة.

أ. ليست منطقتي حقًا ، ولكن يمكنك المحاولة والسؤال في مجتمع الطب البديل (http://www.imedix.com/Alternative_Medicine).

يمكنك أن تقرأ عن هذه الأشياء هنا: http://en.wikipedia.org/wiki/Pioneers_in_radionics ، http://en.wikipedia.org/wiki/Ch٪27i

س: أعاني من نقص في الطاقة في الآونة الأخيرة ، أي نصيحة؟ أبلغ من العمر 35 عامًا ، وعادة ما يكون رجلًا قويًا ، لكن على مدار الأسابيع الثلاثة الماضية ، كنت أنام طوال اليوم ، ولا أفعل شيئًا أثناء الاستيقاظ ، ولا أملك طاقة لفعل أي شيء. اي احد يعرف سببا او ماذا افعل؟

أ. هل حاولت تغيير نظامك الغذائي؟ قد يكون لديك نقص في الفيتامينات أو غيرها من المواد الأساسية التي يمكن أن تسبب النعاس. جرب تناول الخضار والفواكه. أجبر نفسك على القيام بنزهة يومية ، 25 دقيقة ، هذا كل شيء. ويمكن أن تكون مصابًا بعدوى ستستغرق بعض الوقت ...


الخلايا الشحمية لها أصول تنموية متعددة

(أسفل اليسار) التوزيع التشريحي لمستودعات الأنسجة الدهنية في الماوس. يتم عرض الأنسجة الدهنية البنية (BAT) ومستودعات الأنسجة الدهنية البيضاء (WAT). (أسفل اليمين) مثال لتجربة تتبع السلالة تم خلالها تمييز الخلايا السليفة التطورية وجميع أسلافهم بعلامة الفلورسنت المرتبطة بالتعبير عن Myf5 (اللوحة أ) أو Pax3 (اللوحة ب). الخلايا الشحمية المسمى باللون الأخضر (mGFP) تنشأ من خلية سليفة مختلفة ثم الخلايا الشحمية المسمى باللون الأحمر (mTFP).

نتائج مثل هذه تشير إلى أن الخلايا الشحمية لها أصول تنموية متعددة.
(مقتبس من Sanchez-Gurmaches & amp Guertin ، اتصالات الطبيعة 2014 Sanchez-Gurmaches et al.، الاتجاهات في بيولوجيا الخلية 2016)


ما هو مصدر الطاقة للخلايا الشحمية؟ - مادة الاحياء

التألق المناعي للخلايا الشحمية المتمايزة في طبق زراعة الأنسجة. قطرات الدهون ملطخة باللون الأخضر مع Bodipy والنواة ملطخة باللون الأزرق مع DAPI.

نحن مهتمون بدراسة شبكات النسخ التي تنظم عملية التمثيل الغذائي وكيف تنشئ الخلايا الشحمية برامجها الأيضية المتميزة. الخلايا الشحمية هي خلايا متخصصة ذات قدرة هائلة على تخزين الطاقة في شكل دهون ثلاثية. هناك ثلاثة أنواع من الخلايا الشحمية ، الأبيض والبني والبيج. تخزن الخلايا الشحمية البيضاء الطاقة ، بينما تستهلك الخلايا الشحمية البنية الطاقة لعملية توليد الحرارة التي تتطلب طاقة عالية. يتم تنشيط الخلايا الدهنية البنية في غضون دقائق من التعرض للبرد ، في حين أن الخلايا الدهنية البيجية مولدة للحرارة مثل الخلايا الشحمية البنية ، ولكنها تظهر في الأنسجة الدهنية البيضاء مع التعرض للبرد على المدى الطويل. في البشر ، يرتبط نشاط الدهون البنية عكسياً بوزن الجسم. مما يشير إلى أن الدهون البنية تلعب دورًا رئيسيًا في المساهمة في إنفاق طاقة الجسم بالكامل. سيستخدم مختبرنا أساليب التصوير والكيمياء الحيوية والجينية والجينومية والبروتينية والدهنية لدراسة المنظمين النسخي لبيولوجيا الخلايا الشحمية.

تنظيم النسخ من التكوُّن الشحمي

المنظم المركزي لتكوين الشحوم هو PPARγ ، وهو عامل نسخ منشط ليجند ينتمي إلى عائلة المستقبلات النووية. PPARγ هو أيضًا الهدف الجزيئي لـ thiazolidinediones (TZDs) ، وهي فئة من الأدوية القوية المضادة لمرض السكر. يلعب PPARγ دورًا رئيسيًا في دفع تطور الخلايا الشحمية وإنشاء برنامج التمثيل الغذائي للخلايا الشحمية. لقد حددنا مؤخرًا TLE3 (محسن الانقسام الشبيه بالترانس) باعتباره منظمًا نسبيًا يعمل بالتنسيق مع PPARγ لدفع التعبير الجيني المحدد للخلايا الشحمية. اكتشفنا أن TLE3 و PPARγ متورطان في حلقة تغذية ويعملان بشكل تآزري لدفع التعبير عن الجينات المشاركة في معالجة الدهون وتخزينها (الشكل 1). مثل إعطاء TZD ، فإن الإفراط في التعبير عن TLE3 في الأنسجة الدهنية ينشط إشارات PPARγ ويحسن معالجة الجلوكوز وحساسية الأنسولين. ستفحص التحقيقات المستقبلية الحديث المتبادل الجزيئي بين إشارات TLE3 و PPARγ في بيولوجيا الخلايا الشحمية.

إشارات TLE3 و Wnt

تعد إشارات PPARγ و Wnt قوى متعارضة في تكوين الشحم. بينما يقود PPARγ تكوين الشحم ، تعارضه مكونات مسار إشارات Wnt. حددت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم تعدد الأشكال في PPARγ و TCF7L2 التي ترتبط بقوة بمرض السكري من النوع 2. على الرغم من وجود ثروة من البيانات حول كيفية تأثير PPARγ على بيولوجيا الخلايا الشحمية وتحسين حساسية الأنسولين ، لا يُعرف الكثير عن دور TCF7L2 في تطوير الخلايا الشحمية ووظيفة الغدد الصماء واستقلاب الطاقة. اكتشفنا أنه خلال مسار التكوُّن الشحمي ، يرتبط التعبير عن الجينات المستجيبة لـ Wnt بشكل عكسي بتعبير PPARγ و TLE3. وجدنا أن التعبير القسري عن TLE3 يمنع التعبير الجيني المعتمد على Wnt ونشاط المراسل المعتمد على cat-catenin. من خلال التفاعل المباشر ، يمنع TLE3 تقليل تنظيم الجينات الشحمية بواسطة Wnt3a. والجدير بالذكر ، من خلال TLE3 ، حددنا آلية جديدة تربط PPARγ بتثبيط إشارات Wnt المعتمدة على cat-catenin أثناء عملية تكوين الشحم. سوف يستكشف مختبرنا كيفية قيام المنظمين النسخي لمسار إشارات Wnt بتعديل بيولوجيا الخلايا الشحمية.

دور TLE3 في تحديد خلايا الدهون البيضاء والبنية

هناك نوعان من الخلايا الشحمية ، أبيض وبني. تلعب الخلايا الشحمية البيضاء دورًا رئيسيًا في تخزين الدهون في شكل دهون ثلاثية ، وتعبئة الدهون كأحماض دهنية مجانية لتوفير مصدر طاقة للأنسجة الطرفية مثل القلب والكبد والعضلات. في المقابل ، الخلايا الشحمية البنية هي خلايا مولدة للحرارة تعبر عن مستويات عالية من UCP1 ، وهو بروتين يفصل الميتوكوندريا عن التدرج البروتوني لتوليد الحرارة. أثناء التعرض للبرد ، تقوم الخلايا الدهنية البنية بتقويض الدهون كمصدر للطاقة لإنتاج الحرارة. المحددات الجزيئية التي تدفع التعبير الجيني للدهن الأبيض مقابل الدهن البني غير مفهومة تمامًا. تم تحديد Prdm16 مؤخرًا كعامل حاسم لتطور الخلايا الشحمية البنية. نحن مهتمون بالتحقيق في الحديث المتبادل بين TLE3 و Prdm16 في قيادة مواصفات الخلايا الدهنية البنية.

هدفنا هو دراسة المنظمين النسخي لعملية التمثيل الغذائي وتطور الخلايا الشحمية ، ومدى ارتباطها بعلم وظائف الأعضاء والمرض. في النهاية نأمل أن تؤدي تحقيقاتنا إلى علاجات جديدة لعلاج الاضطرابات الأيضية مثل السمنة ومرض السكري من النوع 2.


محتويات

تحرير خلايا الدهون البيضاء

تحتوي الخلايا الدهنية البيضاء على قطرة شحمية واحدة كبيرة محاطة بطبقة من السيتوبلازم ، وتُعرف باسم أحادي العين. يتم تسطيح النواة ودفعها إلى المحيط. يبلغ قطر الخلية الدهنية النموذجية 0.1 مم مع ضعف هذا الحجم والبعض الآخر نصف هذا الحجم. تكون الدهون المخزنة في حالة شبه سائلة وتتكون أساسًا من الدهون الثلاثية وإستر الكوليستريل. تفرز الخلايا الدهنية البيضاء العديد من البروتينات التي تعمل مثل adipokines مثل resistin و adiponectin و leptin و apelin. يمتلك الإنسان البالغ في المتوسط ​​30 مليار خلية دهنية بوزن 30 رطلاً أو 13.5 كجم. إذا تم اكتساب الوزن الزائد كشخص بالغ ، يزداد حجم الخلايا الدهنية حوالي أربعة أضعاف قبل الانقسام وزيادة العدد المطلق للخلايا الدهنية الموجودة. [2]

تحرير الخلايا الدهنية البنية

الخلايا الدهنية البنية متعددة السطوح في الشكل. على عكس الخلايا الدهنية البيضاء ، تحتوي هذه الخلايا على سيتوبلازم كبير ، مع العديد من القطرات الدهنية المنتشرة في جميع الأنحاء ، وتُعرف باسم الخلايا متعددة الخلايا. النواة مستديرة ، وعلى الرغم من أنها تقع بشكل غريب الأطوار ، فهي ليست في محيط الخلية. يأتي اللون البني من الكمية الكبيرة من الميتوكوندريا. تستخدم الدهون البنية ، والمعروفة أيضًا باسم "دهون الأطفال" ، لتوليد الحرارة.

نخاع الخلايا الدهنية تحرير

الخلايا الشحمية في النخاع هي خلايا أحادية الخلية مثل الخلايا الدهنية البيضاء ، ومع ذلك يتم اشتقاق كل من الخلايا الدهنية البنية والبيضاء من الخلايا الجذعية الوسيطة. لا يُفهم مستودع الأنسجة الدهنية للنخاع بشكل جيد من حيث وظيفته الفسيولوجية وصلته بصحة العظام. تتمدد الأنسجة الدهنية للنخاع في حالات انخفاض كثافة العظام ولكنها تتوسع أيضًا في حالة السمنة. [3] استجابة النسيج الدهني للنخاع للتمرين تقترب من استجابة WAT. [3] [4] [5] [6] يقلل التمرين من حجم الخلايا الدهنية وكذلك حجم الأنسجة الدهنية في النخاع ، كما تم تحديده بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب للعظام المصبوغة باستخدام الأوزميوم الرابط للدهون.

الخلايا الدهنية السابقة هي خلايا ليفية غير متمايزة يمكن تحفيزها لتكوين الخلايا الشحمية. سلطت الدراسات الضوء على الآليات الجزيئية المحتملة في تحديد مصير الخلايا الشحمية السابقة على الرغم من أن السلالة الدقيقة للخلايا الشحمية لا تزال غير واضحة. [7] [8] يتأثر الاختلاف في توزيع الدهون في الجسم الناتج عن النمو الطبيعي بالحالة التغذوية والهرمونية التي تعتمد على الاختلافات الجوهرية في الخلايا الموجودة في كل مستودع دهني. [9]

يُطلق على سلف الخلية البالغة اسم الأرومة الدهنية ، ويُعرف الورم من هذا النوع من الخلايا باسم الورم الأرومي الشحمي. [10]

تحرير دوران الخلية

تبين أن الخلايا الدهنية في بعض الفئران تنخفض في العد بسبب الصيام ولوحظت خصائص أخرى عند التعرض للبرد. [11]

إذا وصلت الخلايا الشحمية في الجسم إلى أقصى سعتها من الدهون ، فقد تتكاثر للسماح بتخزين إضافي للدهون.

أصيبت الجرذان البالغة من سلالات مختلفة بالسمنة عندما تم إطعامها نظامًا غذائيًا مستساغًا للغاية لعدة أشهر. كشف تحليل مورفولوجيا الأنسجة الدهنية عن زيادات في حجم وعدد الخلايا الشحمية في معظم المستودعات. أدت إعادة إدخال نظام غذائي عادي للطعام [12] إلى مثل هذه الحيوانات إلى حدوث فترة من فقدان الوزن حيث عاد حجم الخلايا الشحمية إلى طبيعته. ظل عدد الخلايا الشحمية في المستوى المرتفع الذي تحقق خلال فترة زيادة الوزن. [13]

وفقًا لبعض التقارير والكتب المدرسية ، يمكن أن يزداد عدد الخلايا الشحمية في مرحلة الطفولة والمراهقة ، على الرغم من أن الكمية عادة ما تكون ثابتة عند البالغين. الأفراد الذين يصابون بالسمنة كبالغين ، وليس كمراهقين ، ليس لديهم خلايا شحمية أكثر مما كانوا عليه من قبل. [14]

الأشخاص الذين يعانون من السمنة منذ الطفولة بشكل عام لديهم عدد متضخم من الخلايا الدهنية. الأشخاص الذين يصبحون بدينين مثل البالغين قد لا يكون لديهم خلايا دهنية أكثر من أقرانهم النحيفين ، لكن خلاياهم الدهنية تكون أكبر. بشكل عام ، الأشخاص الذين لديهم فائض من الخلايا الدهنية يجدون صعوبة في إنقاص الوزن والحفاظ عليه من البدناء الذين لديهم ببساطة خلايا دهنية متضخمة. [2]

الخلايا الدهنية في الجسم لها استجابات إقليمية للإفراط في التغذية التي تمت دراستها عند البالغين. في الجزء العلوي من الجسم ، ترتبط زيادة حجم الخلايا الشحمية بزيادة الدهون في الجزء العلوي من الجسم ، ومع ذلك ، لم يتغير عدد الخلايا الدهنية بشكل كبير. على عكس استجابة الخلايا الدهنية للجزء العلوي من الجسم ، زاد عدد الخلايا الشحمية في الجزء السفلي من الجسم بشكل ملحوظ أثناء التجربة. والجدير بالذكر أنه لم يكن هناك تغيير في حجم الخلايا الشحمية في الجزء السفلي من الجسم. [15]

يتم تجديد ما يقرب من 10٪ من الخلايا الدهنية سنويًا في جميع الأعمار ومستويات مؤشر كتلة الجسم دون زيادة ملحوظة في العدد الإجمالي للخلايا الشحمية في مرحلة البلوغ. [14]

تعديل التكيف

تتميز السمنة بتوسع كتلة الدهون ، من خلال زيادة حجم الخلايا الشحمية (تضخم) ، وبدرجة أقل ، تكاثر الخلايا (فرط التنسج). [16] في الخلايا الدهنية للأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة ، هناك زيادة في إنتاج مُعدِّلات الأيض ، مثل الجلسرين ، والهرمونات ، والكيموكينات المحفزة للبلاعم ، والسيتوكينات المؤيدة للالتهابات ، مما يؤدي إلى تطوير مقاومة الأنسولين. [17]

يتم تحفيز إنتاج الدهون في الخلايا الشحمية بقوة بواسطة الأنسولين. من خلال التحكم في نشاط نازعة هيدروجين البيروفات وإنزيمات أسيتيل كاربوكسيلاز الأسيتيل ، يعزز الأنسولين تخليق الأحماض الدهنية غير المشبعة. كما أنه يعزز امتصاص الجلوكوز ويحفز SREBF1 ، الذي ينشط نسخ الجينات التي تحفز تكوين الدهون. [18]

SREBF1 (عامل النسخ المرتبط بعنصر الستيرول التنظيمي 1) هو عامل نسخ مُصنَّع كبروتين سلائف غير نشط يتم إدخاله في غشاء الشبكة الإندوبلازمية (ER) بواسطة حلزوني ممتد للغشاء. مثبت أيضًا في غشاء ER هو SCAP (بروتين تنشيط الانقسام SREBF) ، والذي يربط SREBF1. يتم الاحتفاظ بمركب SREBF1-SCAP في غشاء ER بواسطة INSIG1 (بروتين الجين 1 الناجم عن الأنسولين). عندما تنضب مستويات الستيرول ، يطلق INSIG1 SCAP ويمكن فرز مركب SREBF1-SCAP في حويصلات نقل مغلفة بـ COPII والتي يتم تصديرها إلى Golgi. في Golgi ، يتم شق SREBF1 وإطلاقه كبروتين ناضج نشط نسبيًا. ومن ثم يصبح الانتقال إلى النواة حرًا وتنشيط التعبير عن الجينات المستهدفة.

أظهرت الدراسات السريرية مرارًا وتكرارًا أنه على الرغم من أن مقاومة الأنسولين ترتبط عادةً بالسمنة ، إلا أن الفسفوليبيدات الغشائية للخلايا الشحمية للمرضى الذين يعانون من السمنة المفرطة لا تزال تظهر بشكل عام درجة متزايدة من عدم تشبع الأحماض الدهنية. [20] يبدو أن هذا يشير إلى آلية تكيفية تسمح للخلية الشحمية بالحفاظ على وظائفها ، على الرغم من متطلبات التخزين المتزايدة المرتبطة بالسمنة ومقاومة الأنسولين.

وجدت دراسة أجريت في عام 2013 [20] أنه في حين انخفض تعبير INSIG1 و SREBF1 mRNA في الأنسجة الدهنية للفئران والبشر الذين يعانون من السمنة المفرطة ، زادت كمية SREBF1 النشط مقارنة بالفئران العادية والمرضى غير البدينين. تم أيضًا ربط هذا التقليل من تعبير INSIG1 جنبًا إلى جنب مع زيادة SREBF1 الناضج مع الحفاظ على التعبير الجيني المستهدف SREBF1. ومن ثم ، يبدو أنه من خلال تقليل تنظيم INSIG1 ، هناك إعادة ضبط لحلقة INSIG1 / SREBF1 ، مما يسمح بالحفاظ على مستويات SREBF1 النشطة. يبدو أن هذا يساعد في تعويض التأثيرات المضادة للدهون لمقاومة الأنسولين وبالتالي الحفاظ على قدرات تخزين الدهون في الخلايا الشحمية وتوافر المستويات المناسبة من عدم تشبع الأحماض الدهنية في مواجهة الضغوط الغذائية للسمنة.

تحرير دور الغدد الصماء

يمكن للخلايا الشحمية أن تصنع هرمون الاستروجين من الأندروجينات ، [21] من المحتمل أن يكون السبب وراء كون نقص الوزن أو زيادة الوزن من عوامل خطر الإصابة بالعقم. [22] بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخلايا الشحمية هي المسؤولة عن إنتاج هرمون اللبتين. اللبتين مهم في تنظيم الشهية ويعمل كعامل للشبع. [23]


آلية تحلل الدهون

الدهون الثلاثية هي بلا شك جزيء الطاقة الرئيسي في الخلايا حقيقية النواة. Triglyceride هو مشتق من الجلسرين يتم تخزينه كقطرات دهنية داخل أنسجتنا الدهنية ، وهنا يحدث تحلل الدهون. لنبدأ بوصف تحلل الدهون في نطاق الصورة الكبيرة. يتم استهداف قطرات الدهون هذه أولاً بواسطة الإنزيمات المحللة للدهون التي يتم تنظيمها بدرجة عالية وستصل إلى هذه القطيرات في حالة الفسفرة.

ستؤدي هذه الليباز إلى التحلل المتسلسل للدهون الثلاثية في الجلسرين ومكونات الأحماض الدهنية حتى نترك الجلسرين الوحيد ، وهذا يحدث مع ثلاثة تفاعلات إنزيمية. يسمى انهيار الدهون أكسدة بيتا، أو أكسدة "الأحماض الدهنية" لأن الدهون الثلاثية تتأكسد إلى أجزائها الوظيفية الأساسية. وبالتالي ، فقد تركنا مع الأحماض الدهنية الحرة والجلسرين التي يمكن أن تدخل مسارات التمثيل الغذائي الأخرى أو تجد غرضًا جديدًا. دعونا نتعمق في التفاصيل.

تصور الصورة آلية تحلل الدهون ، وانهيار الدهون الثلاثية إلى أحماض دهنية وجلسرين.

أول و تحديد المعدل تتضمن خطوة تحلل الدهون إنزيم الليباز الدهني ثلاثي الجليسريد (أو ATGL) ، وهو حساس للهرمونات. سوف يقوم ATGL بتحليل ثلاثي الجلسرين لدينا إلى دياسيل جلسرين ، مما يفقد الأحماض الدهنية الحرة التي ستكون حرة في الحركة في مجرى الدم. سيتم بعد ذلك العمل على مادة diacylglycerol الناتجة عن طريق الليباز الحساس للهرمونات (HSL) ، والذي سيزيل حمض دهني آخر لإعطاء جزيء monoacylglycerol. أخيرًا ، سيكسر أحادي الليباز أحادي الجلسرين (MGL) الموناسيل جلسرين أكثر إلى جزيء جلسرين واحد.

يوضح الشكل تحلل الدهون والمسارات التي تتخذها الأحماض الدهنية ومكونات الجلسرين.


أنواع الخلايا الدهنية

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا الشحمية في الفقاريات وهي الخلايا الدهنية البيضاء والخلايا الدهنية البنية والخلايا الدهنية البيج. توجد أنواع مختلفة من الخلايا الدهنية في مناطق مختلفة من الجسم ولها وظائف مختلفة مع بعضها البعض.

خلايا الدهون البيضاء

تشكل الأنسجة الدهنية البيضاء أيضًا الجزء الأكبر من الطبقة العازلة التي تقع تحت الجلد وتحيط بالأعضاء الداخلية. هذه الطبقة مهمة للحفاظ على حرارة الجسم ، وبالتالي تنظيم درجة حرارة الجسم.

خلايا الدهون البنية

تقوم الأنسجة الدهنية البنية أيضًا بتخزين الطاقة ، ولكن على عكس الخلايا الدهنية البيضاء ، فإن الخلايا الدهنية البنية متخصصة في إطلاق الطاقة على شكل حرارة. هذه العملية (المعروفة باسم توليد الحرارة) "قيد التشغيل & # 8217 استجابة لدرجات الحرارة الخارجية المنخفضة ، ويساعد في الحفاظ على درجة حرارة الجسم في الظروف الباردة.

عادة ما تكون الخلايا الدهنية البنية أصغر من خلايا الدهون البيضاء وقد تحتوي على قطرات دهنية متعددة صغيرة (بدلاً من القطرة الكبيرة المفردة الموجودة في الخلايا الشحمية البيضاء). وهي مجهزة أيضًا بميتوكوندريا وفيرة ، وهذا هو سبب حصول هذه الخلايا على لونها البني. أثناء التوليد الحراري ، تقوم الميتوكوندريا في الخلايا الدهنية البنية بتحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في الدهون إلى طاقة حرارية. يتم إطلاق الحرارة من الخلية الدهنية وتتبدد عبر أنسجة الجسم للحفاظ على درجة حرارته الإجمالية أو رفعها.

تم العثور على الأنسجة الدهنية البنية في مناطق معينة من الجسم ، بما في ذلك بين عضلات الرقبة وشفرات الكتف ، وعلى طول الحبل الشوكي ، وفوق الترقوة ، وأحيانًا ، حول الأعضاء الداخلية.

خلايا الدهون البيج

تقع الخلايا الشحمية البيج في منتصف الطريق بين الخلايا الدهنية البيضاء والبنية ولها خصائص كلاهما. توجد في مناطق مشابهة لخلايا الدهون البيضاء وتتصرف مثل الخلايا الشحمية البيضاء حتى يتم تنشيطها بدرجات حرارة منخفضة. عندما يحدث هذا ، فإنها تمر بعملية تسمى "اللون البني" وتبدأ في التصرف مثل الخلايا الشحمية البنية (أي أنها تبدأ في حرق الدهون للحصول على الطاقة).


محررو العدد الخاص

سيتم تخصيص هذه القضية لجوانب أكثر حداثة لبيولوجيا الخلايا الشحمية ، بما في ذلك تأثير النوم والتمارين الرياضية المعروفة الآن بتنظيم وظيفة الأنسجة الدهنية والمساهمة في وظيفة التمثيل الغذائي النظامي. يشير العنوان ldquonew players & rdquo أيضًا إلى مؤلفي المخطوطات. لقد اخترنا إلى حد كبير الأساتذة المساعدين الذين يقومون للتو بإنشاء مختبراتهم الخاصة بعد التدريب في مختبرات بيولوجيا الخلايا الشحمية المعترف بها على المستوى الوطني. بالنظر إلى وباء السمنة العالمي ، هناك اهتمام متزايد ببيولوجيا الخلايا الشحمية. وبالتالي ، نعتقد أن هذه المخطوطات ستكون ذات أهمية كبيرة للباحثين في مجالات السمنة والسكري من النوع 2 والأمراض الأيضية.

الدكتورة جاكلين إم ستيفنس
الدكتور ماثيو جيه برادي
المحررين الضيوف

معلومات تقديم المخطوطات

يجب تقديم المخطوطات عبر الإنترنت على www.mdpi.com من خلال التسجيل وتسجيل الدخول إلى هذا الموقع. بمجرد التسجيل ، انقر هنا للذهاب إلى نموذج التقديم. يمكن تقديم المخطوطات حتى الموعد النهائي. سيتم مراجعة جميع الأوراق من قبل الأقران. سيتم نشر الأوراق المقبولة بشكل مستمر في المجلة (بمجرد قبولها) وسيتم إدراجها معًا على موقع الإصدار الخاص. المقالات البحثية ، مقالات المراجعة بالإضافة إلى الاتصالات القصيرة مدعوة. بالنسبة للأوراق المخططة ، يمكن إرسال عنوان وملخص قصير (حوالي 100 كلمة) إلى مكتب التحرير للإعلان على هذا الموقع.

يجب ألا تكون المخطوطات المقدمة قد نُشرت سابقًا ، أو أن تكون قيد الدراسة للنشر في مكان آخر (باستثناء أوراق وقائع المؤتمرات). يتم تحكيم جميع المخطوطات بدقة من خلال عملية مراجعة أقران أعمى واحدة. يتوفر دليل للمؤلفين ومعلومات أخرى ذات صلة لتقديم المخطوطات في صفحة إرشادات المؤلفين. مادة الاحياء هي مجلة شهرية دولية مفتوحة الوصول تخضع لمراجعة الأقران تنشرها MDPI.

يرجى زيارة صفحة تعليمات المؤلفين قبل إرسال المخطوطة. رسوم معالجة المقالة (APC) للنشر في مجلة الوصول المفتوح هذه هي 1800 فرنك سويسري (فرنك سويسري). يجب أن تكون الأوراق المقدمة جيدة التنسيق وأن تستخدم اللغة الإنجليزية بشكل جيد. يمكن للمؤلفين استخدام خدمة تحرير اللغة الإنجليزية الخاصة بـ MDPI قبل النشر أو أثناء مراجعات المؤلف.


دعم المعلومات

S1 التين.

(أ) تم إيواء الفئران منذ الولادة وحتى عمر 11 أسبوعًا في درجة حرارة الغرفة (22 درجة مئوية) أو الحياد الحراري (29 درجة مئوية). تم تحديد التركيب الدهني للفوسفوليبيدات لـ pTib و dTib ، و CV8 بواسطة GC (ن = 6). مؤشر عدم التشبع في أعلى الرسم البياني هو (16: 1 + 18: 1) / (16: 0 + 18: 0). (ب ، ج) تم إيواء الفئران منذ الولادة وحتى 13 أسبوعًا إما عند 22 درجة مئوية أو عند 29 درجة مئوية بدون شعر خلفي بعد الفطام. بينما Scd1 يرتفع تعبير mRNA في مستودعات WAT تحت الجلد للفئران عند 22 درجة مئوية ), Adipoq لم يتم تغيير التعبير (ج). تم تطبيع التعبير الجيني لقيمة هندسية متوسطة Hprt, تي بي بي, جابده، و ببيا وتم التعبير عنه بالنسبة إلى التحكم 37 درجة مئوية (ن = 8-9). للوحات (أج) ، القيم تعني ± SD. *ص & لتر 0.05. البيانات المعروضة تمثل ما لا يقل عن 3 تجارب مستقلة. CV8 ، فقرة الذيلية 8 dTib ، القصبة البعيدة GC ، كروماتوجرافيا الغاز pTib ، الظنبوب القريبة SCD1 ، stearoyl-CoA desaturase-1 SFAs ، الأحماض الدهنية المشبعة UFAs ، الأحماض الدهنية غير المشبعة WAT ، الأنسجة الدهنية البيضاء.

S2 التين.

(أ) الخلايا الدهنية MSC المستزرعة تتكيف مع 31 درجة مئوية دون تغيرات شكلية. بعد أربعة أيام من التمايز ، تم نقل الخلايا الشحمية إلى درجات الحرارة المحددة لمدة 12 يومًا. (ب) يتم التعبير عن علامات الخلايا الشحمية بشكل مشابه بين خلايا التحكم المزروعة عند 37 درجة مئوية وتلك المحتضنة عند 37 درجة مئوية من الأيام 4 إلى 16. بالنسبة لعينات الخلايا الشحمية ، تم تحليل 11 ميكروغرام من محللة البروتين لكل حارة ، بينما بالنسبة للأنسجة الدهنية البنية ، 0.1 أو 0.5 أدرج ميكروغرام المحللة كعنصر تحكم إيجابي لـ UCP1. (ج) لم يتم تحفيز علامات الخلايا الشحمية البيج عن طريق تعرض الخلايا الدهنية المستزرعة إلى 31 درجة مئوية للأيام المحددة (ن = 6). تم تطبيع التعبير الجيني لقيمة هندسية متوسطة Hprt, تي بي بي، و ببيا وتم التعبير عنه بالنسبة إلى التحكم 37 درجة مئوية (31 درجة مئوية لمدة 0 يوم) (ن = 4). * يشير إلى أهمية في ص & لتر 0.05. Fabp4 ، بروتين رابط للأحماض الدهنية 4 Fgf21 ، عامل نمو الأرومة الليفية 21 MSC ، الخلية الجذعية الوسيطة PPARγ ، مستقبل بيروكسيسوم المنشط جاما Ppargc1a ، منشط جاما المنشط لمستقبلات البيروكسيسوم 1 ألفا UCP1 ، بروتين غير مقارن 1.

S3 الشكل. تم تنقية الحمض النووي الريبي من الخلايا الشحمية الناضجة في الأيام 0 و 1 و 12 من التكيف البارد وتعريضه لتحليلات RNA-seq (ن = 5 لكل نقطة زمنية).

(أ) مخطط MA يُظهر تعبير log2 المتوسط ​​مقابل تغيير log2-fold لتعبير نسخة mRNA في الخلايا الدهنية MSC المكشوفة الباردة لمدة 12 يومًا مقارنة باليوم 0. كل نقطة تمثل جينًا. أدى التعرض لدرجات الحرارة الباردة لمدة اثني عشر يومًا إلى إحداث 1872 جينًا (أحمر) وقمع 2511 جينًا (أزرق). تم تحديد الأهمية من خلال FDR & lt0.05 وتغيير الطية المطلقة & gt1.5. (ب) خريطة حرارية لأفضل 50 جينًا مخصبًا وأعلى 50 جينًا مستنفدًا في الخلايا الدهنية MSC المكشوفة الباردة لمدة 12 يومًا. تم تحديد مفتاح اللون استنادًا إلى قيم عدد مرات القراءة المحولة من rlog والأهمية بواسطة FDR & lt0.01. FDR ، معدل الاكتشاف الخاطئ MSC ، الخلايا الجذعية الوسيطة NS ، تسلسل الحمض النووي الريبي غير المهم ، تسلسل الحمض النووي الريبي.

S4 التين.

(أ) إطلاق الماء المبلل من الخلايا الشحمية المعالجة بحمض الأوكتانويك المسمى. تم تحضين الخلايا الشحمية المستزرعة عند درجة الحرارة المحددة لمدة 12 يومًا باستخدام حمض الأوكتانويك tritiated لمدة 3 ساعات في وجود وغياب etomoxir (ن = 6). (ب ، ج) يزيد التكيف البارد من الإنزيمات المشاركة في تخليق وتحلل NEFAs. تم جمع Lysates بعد الأيام المحددة للتكيف البارد. SVCs من الإنسان (ب) أو eWAT من الفئران C57BL / 6J (ج) تم تفريقها إلى خلايا شحمية. الخلايا الأولية البيضاء البشرية (يتم توفيرها من قبل الدكتور شينغو كاجيمورا UCSF). (د) يتم تنظيم جينات OXPHOS على مستوى mRNA. تم إنشاء خريطة حرارية للجينات المشاركة في المجمعات I و II و III و VI و V من خريطة KEGG لجينات OXPHOS (mmu00190). CPT1ɑ ، carnitoyltransferase 1 alpha eWAT ، الأنسجة الدهنية البيضاء البربخية FASN ، سينثيز الأحماض الدهنية NEFA ، الأحماض الدهنية غير المستقرة OXPHOS ، الفسفرة المؤكسدة SCD1 ، stearoyl-CoA desaturase-1 SVC ، الخلايا الوعائية اللحمية.

S5 التين.

(أ) التعبير عن UCP1 في الخلايا الشحمية المتكيفة مع 31 درجة مئوية للأيام المشار إليها. تم تقييم ما مجموعه 11 ميكروغرام من الخلايا الشحمية أو 0.5 أو 1 ميكروغرام من محللة BAT بواسطة لطخة مناعية لـ UCP1. (ب) تم استزراع الخلايا الدهنية الأولية المعزولة من eWAT أو sWAT عن طريق هضم الكولاجيناز عائمة إما عند 37 درجة مئوية أو 31 درجة مئوية لمدة يومين. تم استخدام BAT lysate (0.2 أو 0.5 أو 1 ميكروغرام) كعنصر تحكم إيجابي لـ UCP1. (جيزيد التكيف البارد من الإنزيمات المشاركة في تخليق وتدهور NEFAs في الخلايا الشحمية المشتقة من فئران خروج المغلوب من UCP1. (د) OCR القاعدية المرتفعة للخلايا الشحمية عند 31 درجة مئوية هي UCP1 مستقلة. تم استزراع الخلايا الدهنية MSC المشتقة من الفئران WT أو UCP1 KO عند 31 درجة مئوية أو 37 درجة مئوية لمدة 12 يومًا وتقييم التعرف الضوئي على الحروف القاعدية (ن = 8). BAT ، الأنسجة الدهنية البنية CPT1ɑ ، كارنيتين بالميتويل ترانسفيراز 1 alpha eWAT ، الأنسجة الدهنية البيضاء البربخية FASN ، سينثيز الأحماض الدهنية KO ، خروج المغلوب MSC ، الخلايا الجذعية الوسيطة NEFA ، الأحماض الدهنية غير المؤسترة OCR ، معدل استهلاك الأكسجين PPARγ ، مستقبل البيروكسيسوم 1 stearoyl-CoA desaturase-1 sWAT ، الأنسجة الدهنية البيضاء تحت الجلد UCP1 ، بروتين فصل 1 WT ، من النوع البري.

S6 التين.

(أ ، بيزيد التكيف البارد من التعبير عن HSL و ATGL ولكنه يقلل من فسفرة البريليبين و HSL استجابةً لـ CL-316 ، 243. تم تكييف الخلايا الشحمية الناضجة مع 31 درجة مئوية لمدة 12 يومًا أو بقيت عند 37 درجة مئوية. عولجت الخلايا الشحمية بـ (أ) مركبة ، 1 ميكرومتر أو 10 ميكرومتر فورسكولين ، أو (ب) مركبة ، 0.05 ميكرومتر ، 0.2 ميكرومتر ، أو 10 ميكرومتر CL-316،243 لمدة 30 دقيقة. تم جمع Lysates لتحليلات المناعة. (ج) تحريض الانزيمات المشاركة في من جديد تكون عملية تكوين الدهون مع التكيف مع 31 درجة مئوية مستقلة عن ChREBP. تم استزراع الخلايا الشحمية المشتقة من الفئران WT أو ChREBP KO عند 31 درجة مئوية أو 37 درجة مئوية لمدة 4 أيام قبل جمع العينات. على الرغم من أن نقص ChREBP يضعف تمايز الخلايا الشحمية ، إلا أن إضافة روزيجليتازون إلى وسط التمايز أدى إلى تكوين شحم قوي لمجموعتي الخلايا ، كما تم الإبلاغ. (د) في اليوم السادس من تمايز MSC ، أصيبت الخلايا الشحمية في وسط خالٍ من المصل مع adeno-shلاكز السيطرة أو adeno-shسريب 1 للحث على ضربة قاضية للجينات. تم السماح للخلايا الشحمية بالتعافي بعد الإصابة وتم تربيتها في درجة الحرارة المحددة من اليوم الثامن إلى اليوم الثاني عشر. ACC ، acetyl-CoA carboxylase ATGL ، ليباز ثلاثي الجليسريد الدهني ChREBP ، بروتين رابط لعنصر استجابة الكربوهيدرات Fabp4 ، بروتين رابط للأحماض الدهنية 4 FASN ، سينثيز الأحماض الدهنية HSL ، الليباز الحساس للهرمونات KO ، الضربة القاضية MSC ، الخلايا الجذعية الوسيطة SCD1 ، stearoyl-CoA desaturase-1 WT ، النوع البري.

S7 الشكل: تم تجريب الخلايا الدهنية المتمايزة المستزرعة عند 37 درجة مئوية أو 31 درجة مئوية لمدة 8 أيام ، ثم جمعت الخلايا الشحمية العائمة بعد الطرد المركزي.

تم زرع الخلايا الشحمية على صفيحة مستنبت خلية فرس البحر XF96 مغلفة بالخلايا ، ثم تم استزراعها بين عشية وضحاها رأسًا على عقب لتلتصق باللوحة إما عند 37 درجة مئوية أو 31 درجة مئوية. تمت زراعة الخلايا الشحمية باستخدام مثبطات SCD: A-939572 أو MF-438 أو CAY10566 عند درجة الحرارة المحددة لمدة يومين قبل الفحص. (أ) لا يوجد تأثير لمثبطات SCD على SRC للخلايا الشحمية المستزرعة عند 37 درجة مئوية (ن = 8-16 لكل مجموعة). (ب) تم تثبيط زيادة SRC للخلايا الشحمية المتكيفة مع 31 درجة مئوية باستخدام مثبطات SCD: A-939572 أو MF-438 أو CAY10566 (ن = 8-16 لكل مجموعة). FCCP ، كربونيل سيانيد- p- ثلاثي فلورو ميثوكسي فينيل هيدرازون OCR ، معدل استهلاك الأكسجين Oligo ، oligomycin Rot / Anti ، rotenone و antimycin SCD ، stearoyl-CoA desaturase.


شاهد الفيديو: الحراق: كيف تحرق دهونك وتحمي نفسك من امراض القلب والاوعيه الدمويه والسكر وارتفاع ضغط الدم بدون ادويه (قد 2022).