obiecte
abstract
Fundal:
Obezitatea este asociată cu inflamație cronică în țesutul adipos alb care este exacerbată de infiltrarea macrofagelor (Ms). Recent am demonstrat că extractul de pulbere de struguri (GPE), care este bogat în quercetină (QUE), reduce inflamația în Ms umane și previne inflamația mediată de Mβ și rezistența la insulină în adipocitele umane. Cu toate acestea, nu am știut cum QUE a afectat în mod individual aceste rezultate.
Obiectiv și proiectare:
Am investigat măsura în care QUE previne inflamația la Ms umane (adică, o linie celulară U937 diferențiată) și conversația încrucișată cu adipocite umane (adică acestea sunt culturi primare de adipocite umane nou diferențiate).
Metode și rezultate:
Tratamentul doamnei cu QUE a atenuat expresia bazală a genelor inflamatorii, cum ar fi factorul de necroză tumorală-α, interleukină (IL) -6, IL-8, IL-1β, și interferon-γ-proteină inductibilă-10 și ciclooxigenază-2, a marker al producției de prostaglandine. QUE a atenuat și abundența kinazei N-terminale c-Jun fosforilate (JNK) și c-Jun și degradarea IκBa la Dna. În plus, mediul condiționat (CM) obținut de la Ms tratat cu QUE a redus capacitatea acestui CM de inflare a adipocitelor și a cauzat rezistență la insulină, dovadă fiind redusă: (1) expresia genei inflamatorii, (2) fosforilarea JNK și c-Jun, (2) 3) fosforilarea reziduului de serină 307 fosforilarea substratului receptorului insulinei (IRS) -1, 4) exprimarea proteinelor proteinei tirozin fosfatazei-1B și 5) suprimarea absorbției glucozei stimulată de insulină.
concluzie:
Luate împreună, aceste date sugerează că QUE este una dintre componentele bioactive ale GPE care previne inflamația în Ms și rezistența la insulină mediată de Mβ în adipocite.
Obezitatea este o problemă majoră de sănătate care este în creștere la nivel mondial. Obezitatea se caracterizează prin inflamație cronică de grad scăzut asociată cu sindromul metabolic (adică, ateroscleroză, diabet de tip 2, hipertensiune). O caracteristică consecventă a acestei afecțiuni inflamatorii cronice este infiltrarea macrofagelor (MΦ) în țesutul adipos alb (WAT). 3, 4 Ms activate secretă un număr de mediatori proinflamatori care contribuie la patogeneza acestor boli legate de obezitate. De exemplu, mulți indivizi obezi au niveluri ridicate de markeri inflamatori, cum ar fi factorul de necroză tumorală (TNF) -α, interleukina (IL) -6 și proteina chimiotratantă monocitară-1 (vezi referințele 6, 7). În special, mai multe studii au raportat că Ms este principala sursă de producție pro-inflamatorie de citokine în WAT și poate fi recrutată în WAT prin proteina chimiotratantă monocitară-1 (vezi referințele 8, 9, 10, 11, 12). În plus, numeroase studii pe animale au demonstrat importanța Ms în rezistența la insulină indusă de inflamație. 11, 13, 14, 15
Pe baza acestor date, am emis ipoteza că QUE ar atenua activarea MAPK inflamatorii, AP-1 și NFκB și inducerea ulterioară a genelor inflamatorii la dna umană. Am mai emis ipoteza că pretratarea doamnei cu QUE ar reduce rezistența la inflamație și insulină în culturile primare de adipocite umane incubate cu M-CM.
Rezultatul
QUE reduce expresia genelor inflamatorii la doamna umană
Pentru a determina măsura în care QUE-urile au atenuat markerii inflamației, Ms a fost tratată cu QUE (0, 3, 10 sau 30 μM) timp de 5 ore, iar expresia mai multor gene inflamatorii a fost măsurată prin qPCR. Timpul de incubație de 5 ore a fost ales pe baza rezultatelor unui studiu pilot de timp (datele nu sunt prezentate). QUE a redus nivelurile de ARNm de IL-6, IL-8, interferon inductibil-γ-10 proteină, IL-1β, TNF-α și ciclooxigenază-2 (Figura 1). Nu au fost observate semne vizuale ale citotoxicității QUE (de exemplu, fără celule plutitoare, fără diferențe vizuale în numărul de celule aderente sau concentrații de proteine, fără modificări anormale ale morfologiei celulare).
Quercetina (QUE) reduce expresia genei inflamatorii la dna umană. Puterea a fost tratată cu 0, 3, 10 sau 30 μM QUE timp de 5 ore. Nivelurile de MRNA au fost măsurate prin PCR cantitativă (qPCR). Datele sunt reprezentative pentru trei experimente independente. Compozițiile (± sem; n = 3) fără litera comună (a - c) diferă (P 22 ml a fost tratat timp de 5 ore cu QUE (0, 0, 3, 3, 10 sau 30 μM) și expresia PPARγ și ABCA1 a fost măsurat În timp ce 0,3 μM QUE a crescut expresia genelor PPARγ și ABCA1, nivelurile de expresie ale acestor gene lipogene tratate cu 3, 10 și 30 μM QUE au fost similare cu martorii (Figura 2).
QUE crește expresia genei PPARγ și ABCA1 la dna umană Puterea a fost tratată cu 0, 0, 3, 3, 10 sau 30 μM QUE timp de 5 ore. Nivelurile de MRNA au fost măsurate prin qPCR. Datele sunt reprezentative pentru două experimente independente. Mijloacele (± sem; n = 3) fără litera comună (a - c) diferă (P
QUE reduce degradarea IκBα și activarea M. coc și JNK umane. Moc au fost tratați cu 0, 3, 10 sau 30 μM QUE timp de 2,5 ore. Proteinele au fost imunoblotate și sondate cu anticorpi împotriva IκBa, GAPDH și fosfo- (P) sau c-Jun și JNK nespecifice P. Datele sunt reprezentative pentru cel puțin trei experimente independente.
Imagine la dimensiune completă
Tratamentul QUE al MS reduce inflamația mediată de M-CM și rezistența la insulină la adipocitele umane
Mai multe studii raportează conversații încrucișate între șoareci de șoarece și adipocite; adică Ms activate pot umfla adipocite și invers. 18, 23 Prin urmare, am emis ipoteza că tratamentul M-M ar preveni inflamația mediată de M-CM și rezistența la insulină în adipocitele umane. În concordanță cu ipoteza noastră, QUE a redus inducția mediată de MΦ a expresiei genei inflamatorii (Figura 4) și fosforilarea c-Jun și JNK (Figura 5) în adipocitele umane. În schimb, QUE nu a atenuat fosforilarea mediată de MΦ a degradării ERK sau IκBa (datele nu sunt prezentate). În cele din urmă, QUE a redus fosforilarea mediată de MΦ a reziduului de serină 307 pe IRS-1 (Ser307-IRS-1) (Figura 6a) și expresia genei proteinei tirozin fosfatază-1B (Figura 6b), care sunt regulatori negativi ai insulinei sensibilitate și absorbție crescută. 2-DOG stimulat de insulină (Figura 6c) în adipocite umane.
Tratamentul QUE al Ms reduce expresia genei inflamatorii mediate de M-CM la adipocite umane. Puterea a fost tratată cu 0, 3, 10 sau 30 μM QUE timp de 5 ore. M-CM a fost colectat și utilizat pentru tratarea adipocitelor timp de 3 ore într-un raport 1: 1 în mediu adipocit-1 (AM-1). Adipocitele au fost tratate cu M-CM timp de 3 ore și apoi recoltate pentru analiza qPCR. Mijloacele (± sem; n = 3) fără litera comună (a - e) diferă (P
Tratamentul QUE al Ms reduce fosforilarea mediată de MN-CM a JNK și c-Jun în adipocite umane. Puterea a fost tratată cu 0, 0, 3, 3, 10 sau 30 μM QUE timp de 5 ore. M-CM a fost colectat și utilizat pentru tratarea adipocitelor timp de 30 de minute într-un raport 1: 1 în AM-1. Proteinele au fost imunoblotate și sondate cu anticorpi împotriva GAPDH și fosfo (P) sau JNK nespecifică P și c-Jun. Datele sunt reprezentative pentru trei experimente independente.
Imagine la dimensiune completă
În conformitate cu datele noastre, QUE-urile au proprietăți antiinflamatorii in vivo și in vitro. De exemplu, QUE a redus tensiunea arterială sistolică și concentrațiile oxidate de plasmă ale lipoproteinelor cu densitate mică la pacienții supraponderali cu risc crescut de fenotip cardiovascular. Suplimentarea 24 QUE a șoarecilor cu 25 de grăsimi sau șobolani obezi Zucker 26 a redus markerii circulanți ai inflamației. QUE a redus, de asemenea, dimensiunea leziunilor aterosclerotice, a redus markerii inflamatori, a îmbunătățit biodisponibilitatea oxidului nitric și a crescut expresia proteinei hemoxigenazei-1 la șoarecii knockout ApoE. 27
In vitro, QUE a redus nivelurile de markeri inflamatori în lipopolizaharidă (LPS) -preditată Ms28 și a suprimat degradarea IκBα și fosforilarea p38 și Akt în MPS stimulată de LPS pentru măduva osoasă. În mod similar, QUE a atenuat diferențierea și markerii inflamației în adipocitele murine 3T3-L1 30 și activarea suprimată a activatorului mediat de activatorul plasminogen al MEK/ERK, AP-1 și NFκB în celulele epidermice cutanate murine (JB6 P +). 31 De asemenea, producția de citokine și chemokine inflamatorii cu activitate QUE scăzută și activarea scăzută a ERK, JNK, Akt și NFκB în celulele dendritice stimulate de LPS. În plus, derivatul semi-sintetic acetil-QUE a inhibat producția de oxid nitric indusă de LPS și expresia iNOS în J774A.1 MΦs. În concordanță cu aceste date, luteolina, tetrahidroxiflavona găsite în țelină și ardeiul verde, au redus fosforilarea JNK și activarea AP-1 în microgangle 34 și activarea NFκB și AP-1 în alveolara Ms. Astfel, QUE are capacitatea de a reduce markerii inflamatori in vivo și in vitro, probabil prin atenuarea MAPK inflamatorii cum ar fi ERK și JNK și factori de transcripție precum NFκB și AP-1, care induc expresia genelor inflamatorii, precum și expresia. proteina tirozin fosfatază-1B, un regulator negativ al insulinei care semnalizează că defosforilează reziduurile de tirozină pe IRS-1. 36, 37
În obezitate, producția crescută a acestor mediatori inflamatori rezultă în principal din infiltrarea Ms în WAT. S-a demonstrat că factorii secretați de M măresc inflamația și scad absorbția glucozei stimulată de insulină în adipocite. 13, 38, 39, 40 În conformitate cu aceste constatări, am raportat anterior că LPS crește activarea MAPK, NFκB și AP-1 la M uman, crescând astfel capacitatea lor de a provoca inflamație și rezistență la insulină în adipocitele umane primare. 18 Pretratarea Ms umane cu GPE, care este bogată în QUE, a atenuat inflamația în Ms și adipocite și rezistența la insulină mediată de Mβ în adipocite. 18
Luate împreună, aceste date indică faptul că niveluri relativ scăzute de QUE, care sunt abundente în GPE, atenuează expresia genelor inflamatorii și cresc expresia genei PPARγ și ABAC1, probabil prin suprimarea activării NFκB, c-Jun și JNK. În plus, QUE a redus capacitatea inflamatorie a M-CM, atenuând astfel capacitatea sa de a provoca inflamație și rezistență la insulină în adipocitele umane primare. Limitările acestor studii in vitro includ doze mari de QUE utilizate. Sunt necesare studii in vivo pentru a confirma aceste efecte in vitro ale QUE asupra inflamației mediate de MΦ și a rezistenței la insulină.