文摘

脂肪组织受体C5aR和C5L2与配体及其heterodimerization /功能和交互ca5和酰化刺激蛋白(ASP)一直在评估细胞和啮齿动物的研究。他们的贡献人类肥胖因素尚不清楚。我们假设ca5宿主防御所需受体,经典,也与肥胖有关。人体测量学和空腹血液参数测量136年女性除以体重指数(BMI):正常/超重(≤30公斤/米²;n= 34),肥胖的我(≤45公斤/米²;n= 33),肥胖II(≤51公斤/米²;n= 33),和肥胖III(≤80公斤/米²;n= 36)。皮下和网膜脂肪组织C5aR和C5L2表达进行分析。C5L2表达式是皮下和网膜的所有BMI组之间的可比性。等离子体ASP和ASP /网膜的C5L2表达增加与BMI (P< 0.001和P< 0.01,职责)。而等离子体ca5没有改变,C5aR表达随BMI增加而降低在皮下和网膜的组织(P< 0.01和P< 0.05、职责),皮下网膜的仓库。网膜的C5L2 / C5aR率与体重指数增加(P< 0.01)之间的相关性C5L2 / C5aR和腰围、高密度脂蛋白胆固醇和脂联素。组织和BMI受体和配体的差异,尤其是在网膜的,建议与代谢紊乱的关系,强调adipose-immune交互。

1。介绍

经典的隔热材料和脂肪储存器官,脂肪组织,现在被认为是一个活跃的代谢调节剂,综合和/或分泌各种细胞因子和激素(1]。白色脂肪组织是发现全身皮下注射,而内脏周围网膜的或内脏脂肪组织。网膜脂肪量增加(中央型肥胖)强烈导致循环炎症的发病与代谢相关并发症如血脂异常、胰岛素抵抗、2型糖尿病和代谢综合征的风险增加(2,3]。的精确机制连接网膜的仓库和代谢并发症还不清楚。然而,最近强调“immunometabolism”已经成为一个主要的焦点代谢和免疫研究、示范发病之间的串扰和先天免疫系统(包括补充组件)4,5]。

桥接免疫和代谢蛋白质的一个例子是酰化刺激蛋白(ASP),脂肪tissue-derived激素,是补充的产品组件C3劈理(6]。循环ASP水平与动脉粥样硬化有关,2型糖尿病,并增加了几个折在肥胖和正常体重控制6,7]。ASP体现自身的胰岛素样人类脂肪细胞通过受体对分化的影响C5L2(8]。然而,最强有力的过敏毒素,补充ca5,也结合C5L2以及自己的经典受体C5aR(9,10]。ca5是一种多功能蛋白,刺激趋化作用、酶/细胞因子释放,和呼吸爆发10]。病理条件下,如败血症和各种immunoinflammatory疾病都伴随着增加循环ca5(11- - - - - -13]。

C5L2最初提出的非功能性受体,已被证明是积极参与炎症条件如胰岛素抵抗、哮喘和冠状动脉疾病(14,15]。越来越多的证据表明之间的直接交互C5L2和C5aR(16),这是与炎症性疾病如脓毒症(13,17]。最近,定义良好的促炎C5a-C5aR通路已经通过抑制药物治疗的目标C5乳沟,ca5阻止抗体或C5aR拮抗剂治疗脓毒症、心血管疾病、自身免疫性疾病、哮喘、和银屑病(18,19]。然而,干扰了的后果C5a-C5aR途径也可能产生的代谢影响C5L2信号,这需要明确的知识和考虑C5L2及其配体和修复效果。

鉴于homo和heterodimerization记录C5L2和C5aR,由此产生的潜在替代在脂肪细胞信号通路16,20.,21),C5L2 / C5aR比例是评价人类的研究。我们假设的表达成比例C5L2相对于C5aR将特定的脂肪组织仓库之间的不同,并受肥胖的影响。因此,这是评估在皮下和网膜脂肪组织及其与代谢因素在成年女性广泛的BMI值了。

2。材料和方法

2.1。主题

样本来自(i)严重肥胖的女性经历了减肥手术(胆道分流桶)CRIUCPQ(中心de矫揉造作的de l 'Institut de Cardiologie et Pneumologie de魁北克大学医疗)和(2)健康女性经历了选择性外科手术在妇科单位,拉瓦尔大学医学中心。所有患者进入研究符合下列资格标准:女性年龄在21岁到69岁,非糖尿病患者,血脂异常不吃药,以前从未经历ovarectomy和可用性匹配的血液和脂肪组织样本。总组包含样本136名女性,身体质量指数(BMI;体重/身高²)从19.5到78.9公斤/米²。研究协议CRIUCPQ和CHUL机构审查委员会批准。主题是通过我们institution-approved组织招募的严重肥胖银行研究肥胖的原因和后果(http://www.criucpq.ulaval.ca/index.php/en/tissue-bank)。所有的参与者提供入学前书面知情同意。

2.2。研究设计

个人被分为四分位数组根据他们的BMI。除了正常/超重类别,定义为体重指数小于或等于30公斤/米²,额外的肥胖组被定义如下:来(肥胖组我;),来(肥胖组II;),来(肥胖组第三;)。

2.3。物理措施

包括人体测量体重、身高和腰围测量手术前的那一天。体重指数是由标准公式计算(用体重(公斤)除以身高(米)的平方)。血压测量的右臂参与者坐在后至少5分钟的休息。两个序列的平均使用措施。

2.4。血脂和激素

收集血液样本在禁食状态,并立即离心获得等离子体。生化参数(空腹血糖、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白),高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)、载脂蛋白B(飞机观测),和载脂蛋白A1 (ApoA1))是衡量医院的生物化学实验室(IUCPQ CHUL, QC)根据临床过程进行验证。剩下的等离子体被转移到下面的测量的研究实验室:脂联素通过商业radioimmunological试验根据制造商的协议(微孔,MA)和ca5通过商业化酶联免疫试剂盒(BD生物科学,圣何塞,CA)。等离子体ASP浓度测量使用以前公布后内部夹心ELISA方法(22]。

2.5。组织

脂肪组织样本经皮下和网膜的仓库在手术。脂肪组织样本与无菌冲洗Krebs-Ringer-HEPES缓冲区,放置在液态氮,冻结在−80°C到分析。

2.6。RNA提取和实时qPCR

网膜的和皮下脂肪组织(最大100毫克)均质在Qiazol裂解试剂(试剂盒,米西索加)。信使rna提取后使用RNeasy +通用迷你包(试剂盒,米西索加),总金额为0.1μg RNA是反向转录cDNA(最后20卷μL)使用QuantiTect逆转录工具包(试剂盒,米西索加)。基因组DNA污染消除DNase治疗包括QuantiTec逆转录工具包。25所有实时PCR反应进行μL混合物cDNA (1μL), RT²SYBR绿色qPCR大师混合(试剂盒,米西索加)(12.5μ(10.5 L), RNase-free水μL)和0.5μ每个引物的L。消极的控制(没有cDNA或逆转录)也被执行。三步进行PCR扩增使用CFX96实时PCR检测系统(Bio-Rad实验室,米西索加)使用以下工具设置:变性步骤10分钟在95°C, 39 95°C的周期15年代,55°C 40年代,30年代72°C,最终扩展步骤10的95°C。C5L2引物是购买试剂盒(GPR77: QT00243971 QuantiTect底漆化验,试剂盒,米西索加,)。C5aR和GAPDH引物被命令从Alpha-DNA(蒙特利尔QC)以下序列:C5R1转发:5′-GCCCAGGAGACCAGAACAT-3′逆转:5′-TATCCACAGGGGTGTTGAGG-3′, GAPDH转发:5′-AAGGTGAAGGTCGGAGTCAA-3′相反:5′-AATGAAGGGGTCATTGATGG-3′。分析的结果相对量化方法使用Bio-Rad只管理软件(版本1.5)(Bio-Rad实验室,米西索加)和规范化GAPDH(管家基因)。所有程序遵循最小信息出版定量实时PCR实验(MIQE)指导方针包括特异性,适当控制和分析性能(23]。

2.7。统计分析

所有人体测量、等离子体参数和脂肪组织基因表达数据表示为正态分布数据的均值±SEM和中间四分位范围为非正态的分布式数据。组相比,双向方差分析(方差分析)其次是Bonferroni期末测验,单向方差分析,或学生的表示,以及使用GraphPad棱镜5 (GraphPad软件公司,圣地亚哥,CA)。每组变量之间的关系是由线性回归分析评估使用皮尔逊相关性。统计学意义是表示如下:*,* *和* * *,在那里NS表示没有显著性差异。

3所示。结果

3.1。人体测量和血常规/超重和肥胖组的特征

表1显示了人体测量、脂质和正常的激素特征/超重和肥胖组我,II, III。没有显著差异的平均年龄女性在这些四组。除了预期的BMI(分配组),差异有显著差异之间的腰围、收缩压和舒张压正常/超重和肥胖组。虽然没有显著区别正常/超重和肥胖组(I, II, III)空腹血糖、总胆固醇、低密度和飞机观测,肥胖组,然而,高密度脂蛋白胆固醇明显降低,ApoA1、脂联素比正常/超重女性。

3.2。循环ASP和ASPC5L2比例与肥胖相关联

如数据所示1(一)和1 (b),没有显著差异C5L2表达观察正常/超重和肥胖组之间在皮下或网膜脂肪组织和皮下和网膜的之间没有显著差异(2方差分析)。然而,相对于体重指数、血浆ASP增加到两个肥胖的第三组(图1 (c)线性趋势)。ASP /C5L2代表配体/受体比率,比率计算单独为每个主题,如图1 (d),这个比例与BMI在网膜脂肪组织(成比例地增加300%在第三组与正常/超重,线性趋势)。相比之下,在皮下脂肪组织,ASP /C5L2比例仍然比较在所有四组与正常/超重和肥胖组之间无显著差异(图1 (d))。

3.3。C5aR表达在皮下和网膜脂肪组织中表达下调肥胖

如图2,C5aR表达随BMI增加而降低皮下和网膜脂肪组织(数字2(一个)和2 (b)线性趋势和、职责)。ASP相比,无显著性差异ca5浓度之间的正常/超重和肥胖的所有级别(图2 (c))。有趣的是,C5aR皮下组织中表达显著大于网膜的肥胖的各级组织(2方差分析)。此外,作为显示在图2 (d),虽然C5aR表达减少在组织水平增加肥胖,有一个比例更大网膜的组织,减少这样的皮下和网膜的比率C5aR表达水平增加的倾向于增加肥胖(线性趋势)。

3.4。网膜的C5L2 / C5aR肥胖的比例作为一个潜在的标记

作为C5L2和C5aR二聚化(16),的比例C5L2 / C5aR被评估。如图3(一个),网膜的C5L2 / C5aR从皮下比率显著不同C5L2 / C5aR比(2方差分析)。而C5L2 / C5aR比率保持不变在皮下组织BMI的范围,在网膜的组织有一个显著增加C5L2 / C5aR比(线性趋势)(图3(一个))。也有显著增加ASP /ca5与增加肥胖比率(线性趋势;数据未显示)。此外,一个积极的相关性之间的C5L2 / C5aR比率观察皮下和网膜脂肪组织(图之间的关系3 (b))。

3.5。C5L2 / C5aR与人体测量指标、高密度脂蛋白和脂联素

网膜的C5L2 / C5aR展示了人体测量参数,比如体重积极联系”BMI (,图4(一)),腰围。比较重要的之间的相关性也发现皮下C5L2 / C5aR率和重量,体重指数和腰围(;图4 (b))。此外,有明显的逆网膜的之间的关系C5L2 / C5aR和血浆高密度脂蛋白胆固醇(;图4 (c)),以及皮下C5L2 / C5aR率和循环脂联素(;图4 (d))。

4所示。讨论

尽管减肥手术过程显著增长在过去的十年中,严重肥胖的速度继续增加,超过了中度肥胖在美国(24]。添加,近期并发症的临床证据表明,源于肥胖不仅是脂肪堆积程度也有关脂肪分布的模式(25,26]。最近,研究详细的贡献观测到的obesity-induced炎症免疫系统增强了我们对这种多因素疾病的理解。当前的研究补充说,与新兴的概念ca5及其受体C5aR,传统上认为是只需要宿主防御,也与脂肪组织的代谢障碍有关,如下面所讨论的。然而,这项研究的局限性应该注意:所有数据得到的女人,和由于横断面的性质分析,不能确定因果关系。此外,基于有限的可用性在少量冷冻脂肪组织,目前的研究依赖C5aR和C5L2mRNA表达没有解决可能的转译后的修改和蛋白质水平的检测受体。进一步,因为只有冷冻组织,直接配位功能化验组织不能被执行。

它一再表明,循环ASP水平改变人类病理生理条件,包括增加肥胖、心血管疾病、和II型糖尿病(即使没有肥胖),及其与运动或减肥(减少6,7]。在目前的研究中,没有意外,等离子体ASP与BMI增加显著增加。而带来的相关后果的增加ASP在人类仍然投机,其原因至少可以部分解释为膳食脂肪酸的观察,之内,胰岛素可增加ASP生产(27,28]。此外,肥胖相关脂肪组织代谢并发症如不平衡在脂肪生成/脂解作用,延迟甘油三酯间隙,adipokine特异表达,C3(ASP前体)生产,以及脂肪堆积,所有对ASP分泌产生深远的影响6,27]。基于在体外和在活的有机体内实验中,ASP刺激甘油三酯合成和脂肪储存在脂肪组织,而中断的ASPC5L2途径在小鼠体内导致延迟骨骼肌脂质间隙和再分配的脂质氧化,因此与ASP管理已被证明是可逆的(6,29日]。

超出了提出的角色C5L2在脂质存储脂肪新陈代谢,Huber-Lang等人证明了在中性粒细胞减少C5L2蛋白质含量脓毒症(30.]。同样的,C5L2表达下调从地中海热患者中性粒细胞(一种autoinflammatory综合征)(31日]。此外,雷比等人提出了一个负面TLR的监管效果C5L2表达后ca5刺激(32]。蚀变的C5L2与先前的证据表明表达inflammatory-based障碍在一起C5L2表达在脂肪细胞是由分化,肿瘤坏死因子-α,罗格列酮都显示ASP -一个强有力的病理生理作用C5L2在脂肪组织炎症通路(33,34]。有趣的是,Fisette等人证明了结合高位fat-high蔗糖致糖尿病的饮食恶化的炎症状态C5L2(−−)老鼠35]。这种表型,演示实验在老鼠中,肥胖女性的代谢特征是一致的在当前的研究中,表现出增加等离子ASP和相应的ASP /C5L2大网膜仓库比例增加。这种耦合增加配体的受体是暗示表达下调的途径减少,这可能是符合人类的“耐ASP”状态。此外,作为餐后脂血[ASP是一项重要的监管机构6)基底血浆脂质增加肥胖可能是公认的ASP阻力的结果,类似于高血糖在胰岛素抵抗状态。最近出版提供了ASP在食源性肥胖抵抗的“概念验证”(36]。喂养野生型老鼠高fat-high蔗糖饮食导致下降C5L2表达,增加等离子ASP,和减少ASP功能活动下降就证明了这一点在活的有机体内ASP-mediated餐后脂肪间隙和减少在体外ASP-mediated ASP注射后的一种蛋白激酶磷酸化的性腺的脂肪仓库(36]。结合ASP促炎作用于脂肪组织,如刺激生产和巨噬细胞浸润的炎性细胞因子/ M1极化[37,38),改变了ASP /C5L2比例网膜的组织可能是反光的ASP功能受损导致血脂异常和肥胖的代谢障碍。

最近的研究表明C5aR(−−)小鼠脂肪组织减少体重,降低血脂,减少脂肪储存不论饮食(39]。此外,管理C5aR选择性拮抗剂在食源性肥胖大鼠胰岛素抵抗导致减肥和改善和脂肪组织炎症40]。其他的研究表明,ca5刺激增加脂肪酸(20.,40)在脂肪细胞葡萄糖摄取,而抑制营地刺激和脂质脂解作用[40]。这些发现强调了最近发现的作用C5a-C5aR在肥胖等代谢紊乱,同时支持的抗炎作用C5aR拮抗剂在炎症性疾病的动物模型41,42]。Blogowski等人证明了一个常数血浆水平ca5精益之间,超重和肥胖者(43),这里给出一致的数据。然而,以上的差别明显对这些C5aR在皮下和网膜的仓库的肥胖女性在这项研究中提出了一个有趣的问题:可以C5aR拮抗剂,目前被用于I和II期临床试验治疗哮喘、牛皮癣、风湿性关节炎(19),有额外的metabolic-related影响?此外,潜在的C5L2监管的影响C5aR也需要被考虑。

我们假设一个潜在的生理作用C5L2/C5aR比,基于以下证据:(i)在体外转染细胞的研究表明本构的存在C5aR-C5L2的形成,除了证据特异性定位和cointernalization / colocalizationC5aR和C5L2后ca5或ASP治疗(16,21,44];(2)两者的协同作用C5aR和C5L2需要生产的g - csf在急性炎症(17)和不良后果,杀伤力期间观察脓毒症(45];(3)最近的出版物C5aR或C5L2基因敲除小鼠有强调,中断的受体导致减少retroperirenal互补受体的表达和性腺的脂肪组织而不是在肝脏39,46]。此外,高C5L2表达式是伴随着同样增加C5aR基因表达在脂肪组织、肌肉和肝脏的野生型老鼠食源性肥胖(戴奥)方案39]。因此,虽然似乎有耦合关系C5L2和C5aR,这种关系似乎组织可以根据疾病不同规定条件(31日,47]。例如,在从地中海热患者中性粒细胞,C5L2却降低了但不C5aR(31日]。在肾活检患者antineutrophil胞质抗体(ANCA)相关肾小球肾炎,C5aR表达下调,但C5L2是调节47]。在当前的研究中,有脂肪组织depot-specific变化导致增加C5L2 / C5aR比率,这也与肥胖相关指标。

这个问题受体二聚的建议调节受体功能的许多方面,包括合成、配位结合,细胞内贩卖和下游信号(48]。然而,heterodimerizationC5L2-C5aR最近观察到的现象和功能性的后果对信号通路,特别是肥胖的病理生理学,仍然是未知的。在脂肪细胞ca5老鼠,RKOca5引发更大的增加比野生型脂肪细胞ERK的磷酸化(20.]。在目前研究的差别强烈的对这些C5aR随着ASP阻力可能增加C5a-C5L2交流,这可能会进一步诱发ERK的磷酸化。有趣的是,ERK / MAPK激活与脂肪细胞分化的规定,有关肥胖,高脂饮食诱导肥胖和2型糖尿病49,50]。

引人注目的是ASP /增加C5L2和C5L2 / C5aR比率尤其是网膜脂肪组织发生。我们推测,降低了C5aR相对于C5L2,面对维护ca5水平,可以转移ca5对C5L2相互作用(促进促炎反应),同时干扰ASP行动,增加内部化的差别/对这些C5L2,导致补偿增加循环ASP(证明在这个研究和其他肥胖受试者)。在体外在脂肪细胞的研究表明,同时治疗ca5脂肪细胞RKO和ASPca5块ASP -C5L2通路(20.]。因此,我们假设这种干扰可能因此引起的状态“ASP阻力”从肥胖受试者网膜的脂肪细胞,增加血浆浓度ASP就证明了这一点。值得注意的是,ASP亲和力、ASP在皮下和网膜脂肪细胞功能刺激更明显(51),它支持ASP的潜力阻力在网膜的仓库。这可能会减少脂肪组织的能力有效地吸收餐后葡萄糖和游离脂肪酸,,加上低效率的抗炎C5L2效应,可能导致与肥胖和胰岛素抵抗相关系统性炎症和符合协会流通的脂质水平的高、低脂联素和高密度脂蛋白胆固醇。因此,提高ASP /C5L2和C5L2 / C5aR比率在网膜脂肪组织符合已知的病理生理学的网膜的肥胖在obesity-induced代谢变化及其作用(26]。

5。结论

总的来说,这些结果揭示的复杂性C5L2-C5aR互动,提供进一步的了解肥胖的免疫病理而建议的潜在作用C5L2 / C5aR比在网膜的肥胖。之间的平衡C5aR和C5L2表达式可以被观察到的比率C5L2 / C5aR并提出有助于tissue-dependent ASP阻力,源于它的有害的生理影响。

缩写

ASP:	酰化刺激蛋白
C5L2:	C5aR例如受体2
GPCR:	G protein-coupled受体。

信息披露

这项研究是由加拿大卫生研究院的资助研究(CIHR凯瑟琳拍摄)。k拍摄持有加拿大研究主席在脂肪组织。p . Poursharifi和r . Rezvani支持由肥胖培训计划及CRIUCPQ。a·古普塔持有CIHR希望奖学金。答:Tchernof是肥胖和代谢研究椅子外科主任(Ethicon-Endosurgery /强生(Johnson & Johnson)。投资者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表或论文的准备。

利益冲突

作者没有竞争的经济利益申报有关工作描述。

确认

作者欣赏梅兰妮拍摄的技术和纸援助。作者想要认识的成员的协作部门的减肥手术:拜伦年代,应该FS,叔叔是年代,Lescelleur O,玛索美国参与组织抽样。他们也感谢Paule玛索她作为数据库管理器。