Teadlased leidsid molekulaarse lüliti, mis pärsib rasvarakkude arengut

Teadlased leidsid molekulaarse lüliti, mis pärsib rasvarakkude arengut
Teadlased leidsid molekulaarse lüliti, mis pärsib rasvarakkude arengut
Anonim

ANN ARBOR – – Michigani ülikooli meditsiinikooli teadlased avastasid molekulaarse lüliti, mis kontrollib rasvarakkude moodustumist hiirtel. Kui lüliti on sees, siis rasvarakud ei arene. Lülitage see välja ja isegi potentsiaalsed lihasrakud muutuvad rasvaks.

See võimas molekulaarne lüliti on üks paljudest seotud valkudest nimega Wnts (hääldatakse "wints"), mis eksisteerivad igat tüüpi loomadel. Wnts reguleerivad keerulisi geneetilisi ja biokeemilisi muutusi, mis toimuvad embrüoloogilise arengu käigus.

Areng algab üldiste tüvirakkude palliga, mis võivad muutuda mis tahes tüüpi rakkudeks. Tüvirakkudest saavad prekursorrakud, mis võivad muutuda piiratud arvuks rakutüüpideks. Arengufaasi lõpuks on rakud pühendunud vaid ühele raku tulevikule.

Teadlased teadsid, et Wnt-valgud osalesid rakkude varases arengus, kuid UM-i uuring on esimene, mis tuvastab Wnt-i tähtsuse rasvarakkude moodustumisel. "Leidsime, et Wnt-i signaalimine pärsib adipogeneesi või rasvarakkude arengut," ütleb Sarah E. Ross, U-M kraadiõppur ja ajakirja Science 11. augusti numbris avaldatud uuringu esimene autor.

"See on alles esimene pusletükk, kuid see on oluline, " ütleb uuringut juhtinud Ph.D. Ormond A. MacDougald. MacDougald on UM-i meditsiinikooli füsioloogia assistent ja UM-i organogeneesi keskuse liige. "Selle arengutee mõistmine võib aidata teadlastel õppida, kuidas ja miks rasvumine areneb."

MacDougald ja tema uurimisrühm töötasid kahte tüüpi hiirerakkudega – eelkäijalihasrakkudega, mida nimetatakse müoblastideks, ja prekursorrasvarakkudega, mida nimetatakse preadipotsüütideks. "Wnt puudumisel diferentseerusid mõlemad rakutüübid järjekindl alt rasvarakkudeks," ütleb Ross.

Kui Wnt valk seondub rakumembraani retseptoriga, käivitab see Rossi sõnul biokeemiliste signaalide ahela. Signaalid edastatakse ühelt sõnumimolekulilt teisele, kuni need jõuavad raku tuuma, kus nad kas lülitavad sisse või välja arengut reguleerivad geenid.

Ross demonstreeris Wnt-i võimet kontrollida rakkude diferentseerumist, blokeerides valke selles signaalirajas, et katkestada Wnt-signaal. Vaid mõne päeva pärast vahetasid müoblastid, mis olid juba teel lihasrakkudeks diferentseeruma, spontaanselt käike ja muutusid hoopis rasvarakkudeks.

"See viitab sellele, et müotsüütide liini jätkuvaks pühendumiseks on vaja aktiivset Wnt-signaali," ütleb MacDougald.

Teised teadusartiklis dokumenteeritud olulised tulemused on järgmised:

- Wnt perekonna 18 teadaolevast valgust vastutab Wnt 10b kõige tõenäolisem alt adipogeneesi reguleerimise eest.

- Wnt näib pärssivat rasvarakkude arengut, pärssides kahe transkriptsioonifaktori valgu, C/EBPalpha ja PPARgamma tootmist.

- Preadipotsüüdid süstiti laborihiirte naha alla ja neil lasti kasvada seitse nädalat väikeseks koepadjaks. Wnt-vabadest rakkudest kasvatatud kude sisaldas adipotsüüte, samas kui Wnt-i ekspresseerivate rakkude kude jäi diferentseerimata.

Edaspidiste uuringute käigus uurib MacDougald, kas Wnt 10b-l on elusatel hiirtel sama rasvarakke pärssiv toime kui hiire rakukultuuridel. "Me kavatseme kasutada geenitehnoloogiat, et suunata Wnt 10b ekspressiooni arenevale adipotsüütidele, " ütleb MacDougald. "Meie eesmärk on luua rasvavaba hiir."

Teised U-M kaastöötajad uuringus olid Nahid Hemati, teadur; Kenneth A. Longo, Ph.D., järeldoktor; Christina Bennett ja Robin Erickson, magistrandid; ja Peter C. Lucas, M.D., Ph.D., patoloogia eriala resident. Uuringut rahastasid riiklikud tervishoiuinstituudid, Kanada loodusteaduste ja tehnikauuringute nõukogu ning U-M.

Populaarne teema