елементи
абстрактно
Заден план:
Затлъстяването е свързано с хронично възпаление в бялата мастна тъкан, което се изостря от инфилтриращи макрофаги (Ms). Наскоро демонстрирахме, че екстрактът от гроздов прах (GPE), който е богат на кверцетин (QUE), намалява възпалението при човешките Ms и предотвратява Mβ-медиираното възпаление и инсулиновата резистентност в човешките адипоцити. Въпреки това не знаехме как QUE индивидуално повлиява на тези резултати.
Предназначение и дизайн:
Изследвахме степента, до която QUE предотвратява възпалението при човешки Ms (т.е. диференцирана клетъчна линия U937) и кръстосано говорене с човешки адипоцити (т.е. това са първични култури от ново диференцирани човешки адипоцити).
Методи и резултати:
Лечението на Ms с QUE отслабва базалната експресия на възпалителни гени като фактор на туморна некроза-α, интерлевкин (IL) -6, IL-8, IL-1β и интерферон-γ-индуцируем протеин-10 и циклооксигеназа-2, а маркер за производство на простагландин. QUE също така намалява изобилието на фосфорилирана c-Jun N-терминална киназа (JNK) и c-Jun и разграждането на IκBa в Ms. В допълнение, кондиционирана среда (СМ), получена от Ms, лекувани с QUE, намалява капацитета на тази CM до индилация на адипоцитите и причинява инсулинова резистентност, както се вижда от намалена: (1) възпалителна генна експресия, (2) фосфорилиране на JNK и c-Jun, (2) 3) фосфорилиране на серинов остатък 307 фосфорилиране на инсулиновия рецепторен субстрат (IRS) -1, 4) протеинова експресия на тирозин фосфатаза-1В протеин и 5) потискане на стимулираното от инсулин усвояване на глюкоза.
заключение:
Взети заедно, тези данни предполагат, че QUE е един от биоактивните компоненти на GPE, който предотвратява възпалението при Ms и Mβ-медиирана инсулинова резистентност в адипоцитите.
Затлъстяването е основен здравословен проблем, който нараства в световен мащаб. Затлъстяването се характеризира с хронично хронично възпаление, свързано с метаболитен синдром (т.е. атеросклероза, диабет тип 2, хипертония). Една постоянна характеристика на това хронично възпалително състояние е инфилтрацията на макрофаги (MΦ) в бяла мастна тъкан (WAT). 3, 4 Активирани Ms секретират редица провъзпалителни медиатори, които допринасят за патогенезата на тези заболявания, свързани със затлъстяването. Например, много затлъстели индивиди имат повишени нива на възпалителни маркери като фактор на туморна некроза (TNF) -α, интерлевкин (IL) -6 и моноцитен хемоаттрактант протеин-1 (вж. Препратки 6, 7). По-специално, няколко проучвания съобщават, че Ms е основният източник на провъзпалителна продукция на цитокини в WAT и може да бъде назначена в WAT чрез моноцитен хемоаттрактант протеин-1 (вж. Препратки 8, 9, 10, 11, 12). В допълнение, многобройни проучвания върху животни демонстрират значението на Ms за индуцирана от възпаление инсулинова резистентност. 11, 13, 14, 15
Въз основа на тези данни предположихме, че QUE ще отслаби активирането на възпалителни MAPKs, AP-1 и NFκB и последващото им индуциране на възпалителни гени при човешки Ms. Освен това предположихме, че предварителната обработка на Ms с QUE ще намали възпалението и инсулиновата резистентност в първичните култури на човешки адипоцити, инкубирани с M-CM.
резултатът
QUE намалява възпалителната генна експресия при човешки Ms
За да се определи степента, до която QUEs атенюират маркерите на възпалението, Ms се третира с QUE (0, 3, 10 или 30 μM) в продължение на 5 часа и експресията на няколко възпалителни гена се измерва чрез qPCR. 5-часовото време на инкубация е избрано въз основа на резултатите от пилотно проучване (данните не са показани). QUE намалява нивата на иРНК на IL-6, IL-8, индуцируем интерферон-y-10 протеин, IL-1β, TNF-α и циклооксигеназа-2 (Фигура 1). Не са наблюдавани визуални признаци на QUE цитотоксичност (напр. Няма плаващи клетки, няма визуални разлики в прилепналия брой клетки или концентрации на протеини, няма необичайни промени в клетъчната морфология).
Кверцетин (QUE) намалява възпалителната генна експресия при човешка Ms. Мощността се третира с 0, 3, 10 или 30 μM QUE за 5 часа. MRNA нивата се измерват чрез количествена PCR (qPCR). Данните са представителни за три независими експеримента. Съставите (± sem; n = 3) без общата буква (a - c) се различават (P 22 ml се обработва в продължение на 5 часа с QUE (0, 0, 3, 3, 10 или 30 μM) и експресията на PPARγ и ABCA1 беше измерен Докато 0.3 μM QUE увеличава експресията на PPARy и ABCA1 гена, нивата на експресия на тези липогенни гени, третирани с 3, 10 и 30 μM QUE, бяха подобни на контролите (Фигура 2).
QUE увеличава експресията на PPARγ и ABCA1 гена при човешки Ms. Мощността се третира с 0, 0, 3, 3, 10 или 30 μM QUE за 5 часа. MRNA нивата се измерват чрез qPCR. Данните са представителни за два независими експеримента. Средствата (± sem; n = 3) без общата буква (a - c) се различават (P
QUE намалява разграждането на IκBα и активирането на човешки M. coc и JNK. Moc се третират с 0, 3, 10 или 30 μM QUE в продължение на 2,5 часа. Протеините бяха имуноблотирани и сондирани с антитела към IκBa, GAPDH и фосфо- (Р) или не-Р специфични c-Jun и JNK. Данните са представителни за поне три независими експеримента.
Изображение в пълен размер
QUE лечението на Ms намалява медиирано от M-CM възпаление и инсулинова резистентност в човешките адипоцити
Няколко проучвания съобщават за кръстосани разговори между миши мишки и адипоцити; тоест активираните Ms могат да надуват адипоцити и обратно. 18, 23 Следователно предположихме, че лечението с М-М би предотвратило медиирано от М-СМ възпаление и инсулинова резистентност при човешките адипоцити. В съответствие с нашата хипотеза, QUE намалява MΦ-медиирана индукция на възпалителна генна експресия (Фигура 4) и фосфорилиране на c-Jun и JNK (Фигура 5) в човешки адипоцити. За разлика от това, QUE не отслабва MΦ-медиираното фосфорилиране на ERK или разграждането на IkBa (данните не са показани). И накрая, QUE намалява MΦ-медиираното фосфорилиране на серинов остатък 307 върху IRS-1 (Ser307-IRS-1) (Фигура 6а) и експресия на ген на протеин тирозин фосфатаза-1В (Фигура 6b), които са отрицателни регулатори на инсулиновата чувствителност и повишено усвояване Стимулиран от инсулин 2-DOG (Фигура 6в) в човешки адипоцити.
QUE лечението на Ms намалява M-CM-медиираната възпалителна генна експресия в човешките адипоцити. Мощността се третира с 0, 3, 10 или 30 μM QUE за 5 часа. М-СМ се събира и се използва за лечение на адипоцити в продължение на 3 часа в съотношение 1: 1 в среда на адипоцит-1 (AM-1). Адипоцитите се третират с М-СМ в продължение на 3 часа и след това се събират за анализ на qPCR. Средствата (± sem; n = 3) без общата буква (a - e) се различават (P
QUE лечението на Ms намалява MΦ-CM-медиираното фосфорилиране на JNK и c-Jun в човешките адипоцити. Мощността се третира с 0, 0, 3, 3, 10 или 30 μM QUE за 5 часа. M-CM се събира и се използва за лечение на адипоцити в продължение на 30 минути в съотношение 1: 1 в AM-1. Протеините бяха имуноблотирани и сондирани с антитела към GAPDH и фосфо (P) или не-P специфични JNK и c-Jun. Данните са представителни за три независими експеримента.
Изображение в пълен размер
В съответствие с нашите данни се съобщава, че QUE имат противовъзпалителни свойства in vivo и in vitro. Например, QUE намалява систоличното кръвно налягане и окислените в плазмата концентрации на липопротеини с ниска плътност при пациенти с наднормено тегло с висок риск от сърдечно-съдов фенотип. 24 QUE добавки с високо съдържание на мазнини 25 мишки или плъхове Zucker 26 със затлъстяване намаляват циркулационните маркери на възпалението. QUE също така намалява размера на атеросклеротичните лезии, намалява възпалителните маркери, подобрява бионаличността на азотен оксид и увеличава експресията на протеин хем оксигеназа-1 при ApoE нокаут мишки. 27
In vitro, QUE намалява нивата на възпалителни маркери в предсказувания за липополизахарид (LPS) Ms28 и потиска разграждането на IκBα и фосфорилирането на p38 и Akt в MPS, стимулирано от LPS на костния мозък. По подобен начин QUE атенюира диференциацията и маркерите на възпалението в миши 3T3-L1 адипоцити 30 и потиска медиираното от тъкан плазминогенен активатор активиране на MEK/ERK, AP-1 и NFκB в кожни кожни епидермални (JB6 P +) клетки. 31 Също така производство на възпалителни цитокини и хемокини с намалена QUE активност и намалено активиране на ERK, JNK, Akt и NFκB в LPS-стимулирани дендритни клетки. В допълнение, полусинтетичното производно на ацетил-QUE инхибира LPS-индуцираното производство на азотен оксид и експресията на iNOS в J774A.1 MΦs. В съответствие с тези данни, лутеолин, тетрахидроксифлавон, открити в целината и зеления пипер, намаляват фосфорилирането на JNK и активирането на AP-1 в микрогангли 34 и активирането на NFκB и AP-1 в алвеоларната Ms. По този начин QUE има способността да намалява възпалителните маркери in vivo и in vitro, вероятно чрез атенюиране на възпалителни MAPKs като ERK и JNK и транскрипционни фактори като NFκB и AP-1, които индуцират възпалителна генна експресия, както и експресия. протеинова тирозин фосфатаза-1В, отрицателен регулатор на инсулиновата сигнализация, която дефосфорилира остатъците от тирозин върху IRS-1. 36, 37
При затлъстяване повишеното производство на тези възпалителни медиатори възниква главно поради инфилтрацията на Ms в WAT. Доказано е, че M-секретираните фактори увеличават възпалението и намаляват стимулираното от инсулин усвояване на глюкоза в адипоцитите. 13, 38, 39, 40 В съответствие с тези констатации, ние по-рано съобщавахме, че LPS увеличава активирането на MAPK, NFκB и AP-1 в човешки М, като по този начин увеличава способността им да причиняват възпаление и инсулинова резистентност в първичните човешки адипоцити. 18 Предварителна обработка на човешки Ms с GPE, която е богата на QUE, отслабено възпаление на Ms и адипоцити и Mβ-медиирана инсулинова резистентност в адипоцитите. 18.
Взети заедно, тези данни показват, че относително ниските нива на QUE, които са в изобилие в GPE, намаляват експресията на възпалителния ген и увеличават експресията на гени PPARγ и ABAC1, вероятно чрез потискане на NFκB, c-Jun и JNK активиране. В допълнение, QUE намалява възпалителния капацитет на M-CM, като по този начин отслабва способността му да причинява възпаление и инсулинова резистентност в първичните човешки адипоцити. Ограниченията на тези in vitro проучвания включват високи дози QUE, използвани. Необходими са проучвания in vivo, за да се потвърдят тези in vitro ефекти на QUE върху MΦ-медиирано възпаление и инсулинова резистентност.