БИОХИМИЯ, 2021, том 86, вып. 7, с. 1043–1053
УДК 576.311; 571.27
Дефицит PTIP в В-лимфоцитах снижает запасание подкожного жира у мышей
1 School of Food Science and Technology, Jiangnan University, 214122 Wuxi, China
2 Wuxi School of Medicine, Jiangnan University, 214122 Wuxi, China
3 Wuxi Translational Medicine Research Center and Jiangsu Translational Medicine Research Institute Wuxi Branch, Jiangnan University, 214122 Wuxi, China
Поступила в редакцию 06.02.2021
После доработки 26.03.2021
Принята к публикации 08.04.2021
DOI: 10.31857/S0320972521070083
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: PTIP, В-лимфоциты, отложение подкожного жира, гомеостаз жировой ткани.
Аннотация
Исследования последних лет были по большей части сосредоточены на роли В-клеток в развитии метаболических заболеваний, в то время как функция В-клеток в гомеостазе жировой ткани остается по-прежнему не ясной. Белок, взаимодействующий с доменом трансактивации Pax (Pax transactivation domain-interacting protein, PTIP), являясь одним из ключевых факторов гуморального иммунитета, необходим для развития и активации В-клеток. В настоящей работе мы исследовали роль В-клеток в гомеостазе жировой ткани при физиологических условиях на модели мышей с дефицитом PTIP в В-клетках (Ptip–/– мыши). Запасание жира у мышей 8-недельного возраста оценивали с помощью микро-КТ; у Ptip–/– мышей наблюдалось значительное снижение отложения подкожно-жировой ткани (ПЖТ). Ненаправленное общее профилирование липидов показало, что у Ptip−/− мышей был изменен состав триглицеридов в ПЖТ. Тем не менее согласно результатам проточной цитометрии, разницы в количестве клеток-предшественников адипоцитов в ПЖТ мышей дикого типа (WT) и Ptip–/– мышей обнаружено не было. Для изучения влияния устойчивых уровней антител IgM и IgG на отложение жира Ptip–/– мышам внутрибрюшинно вводили сыворотку от мышей WT один раз в 3–4 дня в течение 4 недель. После 4 недель инъекций масса паховой подкожно-жировой ткани мышей-реципиентов не показала значительного увеличения по сравнению с контролем. Наши результаты демонстрируют, что PTIP, контролируя состояние В-клеток, играет важную роль в регулировании размера подкожных адипоцитов, состава триглицеридов и запасания жира в физиологических условиях. Снижение отложения подкожного жира у Ptip–/– мышей, по-видимому, не связано с количеством клеток-предшественников адипоцитов. Значения устойчивых уровней антител IgM и IgG in vivo также не связаны с запасанием подкожного жира.
Текст статьи
Сноски
* Адресат для корреспонденции.
Финансирование
Исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 31872794), Фондом естественных наук провинции Цзянсу (№ BK20181346), Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2017YFD0400200) и Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 31771539).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в финансовой или любой другой сфере.
Соблюдение этических норм
Все эксперименты, проведенные на животных в этом исследовании, были одобрены Комитетом по этике при работе с лабораторными животными Университета Цзяннань (разрешение JN № 20200710c0440930 [167]). Соблюдены все применимые международные, национальные и/или институциональные руководящие принципы по уходу за лабораторными животными и работе с ними.
Дополнительные материалы
Приложение к статье на английском языке опубликовано на сайте журнала «Biochemistry» (Moscow) (http://protein.bio.msu.ru/biokhimiya/) и на сайте издательства Springer (https://link.springer.com/journal/10541), том 86, вып. 7, 2021.
Список литературы
1. Murawska-Ciałowicz, E. (2017) Adipose tissue – morphological and biochemical characteristic of different depots, Postepy Higieny Med. Doswiad. (Online), 71, 466-484, doi: 10.5604/01.3001.0010.3829.
2. Mundi, M. S., Karpyak, M. V., Koutsari, C., Votruba, S. B., O’Brien, P. C., and Jensen, M. D. (2010) Body fat distribution, adipocyte size, and metabolic characteristics of nondiabetic adults, J. Clin. Endocrinol. Metab., 95, 67-73, doi: 10.1210/jc.2009-1353.
3. Abate, N., Garg, A., Peshock, R. M., Stray-Gundersen, J., Adams-Huet, B., and Grundy, S. M. (1996) Relationship of generalized and regional adiposity to insulin sensitivity in men with NIDDM, Diabetes, 45, 1684-1693, doi: 10.2337/diab.45.12.1684.
4. Weyer, C., Wolford, J. K., Hanson, R. L., Foley, J. E., Tataranni, P. A., et al. (2001) Subcutaneous abdominal adipocyte size, a predictor of type 2 diabetes, is linked to chromosome 1q21–q23 and is associated with a common polymorphism in LMNA in Pima Indians, Mol. Genet. Metab., 72, 231-238, doi: 10.1006/mgme.2001.3147.
5. Dalmas, E. (2019) Role of innate immune cells in metabolism: from physiology to type 2 diabetes, Semin. Immunopathol., 41, 531-545, doi: 10.1007/s00281-019-00736-5.
6. Kintscher, U., Hartge, M., Hess, K., Foryst-Ludwig, A., Clemenz, M., et al. (2008) T-lymphocyte infiltration in visceral adipose tissue: a primary event in adipose tissue inflammation and the development of obesity-mediated insulin resistance, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 28, 1304-1310, doi: 10.1161/atvbaha.108.165100.
7. Winer, D. A., Winer, S., Shen, L., Wadia, P. P., Yantha, J., et al. (2011) B cells promote insulin resistance through modulation of T cells and production of pathogenic IgG antibodies, Nat. Med., 17, 610-617, doi: 10.1038/nm.2353.
8. Kane, H., and Lynch, L. (2019) Innate immune control of adipose tissue homeostasis, Trends Immunol., 40, 857-872, doi: 10.1016/j.it.2019.07.006.
9. Khokher, M. A., Woods, R. J., and Dandona, P. (1984) Human immunoglobulin M stimulates adipocyte lipogenesis, Metab. Clin. Exp., 33, 208-211, doi: 10.1016/0026-0495(84)90037-4.
10. Khokher, M. A., Janah, S., and Dandona, P. (1983) Human immunoglobulin G stimulates human adipocyte lipogenesis, Diabetologia, 25, 264-268, doi: 10.1007/bf00279941.
11. Cho, E. A., Prindle, M. J., and Dressler, G. R. (2003) BRCT domain-containing protein PTIP is essential for progression through mitosis, Mol. Cell. Biol., 23, 1666-1673, doi: 10.1128/mcb.23.5.1666-1673.2003.
12. Callen, E., Faryabi, R. B., Luckey, M., Hao, B., Daniel, J. A., et al. (2012) The DNA damage- and transcription-associated protein paxip1 controls thymocyte development and emigration, Immunity, 37, 971-985, doi: 10.1016/j.immuni.2012.10.007.
13. Kim, D., Patel, S. R., Xiao, H., and Dressler, G. R. (2009) The role of PTIP in maintaining embryonic stem cell pluripotency, Stem Cells, 27, 1516-1523, doi: 10.1002/stem.79.
14. Cho, Y. W., Hong, S., Jin, Q., Wang, L., Lee, J. E., et al. (2009) Histone methylation regulator PTIP is required for PPARgamma and C/EBPalpha expression and adipogenesis, Cell Metab., 10, 27-39, doi: 10.1016/j.cmet.2009.05.010.
15. Daniel, J. A., Santos, M. A., Wang, Z., Zang, C., Schwab, K. R., et al. (2010) PTIP promotes chromatin changes critical for immunoglobulin class switch recombination, Science, 329, 917-923, doi: 10.1126/science.1187942.
16. Su, D., Vanhee, S., Soria, R., Gyllenbäck, E. J., Starnes, L. M., et al. (2017) PTIP chromatin regulator controls development and activation of B cell subsets to license humoral immunity in mice, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 114, E9328-E9337, doi: 10.1073/pnas.1707938114.
17. Rodeheffer, M. S., Birsoy, K., and Friedman, J. M. (2008) Identification of white adipocyte progenitor cells in vivo, Cell, 135, 240-249, doi: 10.1016/j.cell.2008.09.036.
18. Cho, K. W., Morris, D. L., and Lumeng, C. N. (2014) Flow cytometry analyses of adipose tissue macrophages, Methods Enzymol., 537, 297-314, doi: 10.1016/b978-0-12-411619-1.00016-1.
19. Yang, Q., Sun, J., and Chen, Y. Q. (2016) Multi-dimensional, comprehensive sample extraction combined with LC-GC/MS analysis for complex biological samples: application in the metabolomics study of acute pancreatitis, RSC Adv., 6, 25837-25849, doi: 10.1039/c5ra26708k.
20. Vieira, P., and Rajewsky, K. (1988) The half-lives of serum immunoglobulins in adult mice, Eur. J. Immunol., 18, 313-316, doi: 10.1002/eji.1830180221.
21. Li, D., Zhang, L., Xu, L., Liu, L., He, Y., et al. (2017) WIP1 phosphatase is a critical regulator of adipogenesis through dephosphorylating PPARγ serine 112, Cell. Mol. Life Sci., 74, 2067-2079, doi: 10.1007/s00018-016-2450-4.
22. Saltiel, A. R., and Olefsky, J. M. (2017) Inflammatory mechanisms linking obesity and metabolic disease, J. Clin. Invest., 127, 1-4, doi: 10.1172/jci92035.
23. Kotronen, A., Seppänen-Laakso, T., Westerbacka, J., Kiviluoto, T., Arola, J., et al. (2010) Comparison of lipid and fatty acid composition of the liver, subcutaneous and intra-abdominal adipose tissue, and serum, Obesity, 18, 937-944, doi: 10.1038/oby.2009.326.
24. Al-Sulaiti, H., Diboun, I., Banu, S., Al-Emadi, M., Amani, P., et al. (2018) Triglyceride profiling in adipose tissues from obese insulin sensitive, insulin resistant and type 2 diabetes mellitus individuals, 16, 175, doi: 10.1186/s12967-018-1548-x.
25. Joe, A. W., Yi, L., Even, Y., Vogl, A. W., and Rossi, F. M. (2009) Depot-specific differences in adipogenic progenitor abundance and proliferative response to high-fat diet, Stem Cells, 27, 2563-2570, doi: 10.1002/stem.190.
26. Hardy, R. R., Wei, C. J., and Hayakawa, K. (2004) Selection during development of VH11+ B cells: a model for natural autoantibody-producing CD5+ B cells, Immunol. Rev., 197, 60-74, doi: 10.1111/j.0105-2896.2004.0100.x.
27. Goossens, G. H. (2017) The metabolic phenotype in obesity: fat mass, body fat distribution, and adipose tissue function, Obesity Facts, 10, 207-215, doi: 10.1159/000471488.
28. Bracht, J. R., Vieira-Potter, V. J., and De Souza Santos, R. (2020) The role of estrogens in the adipose tissue milieu, Ann. NY Acad. Sci., 1461, 127-143, doi: 10.1111/nyas.14281.
29. Zhang, R., Gao, Y., Zhao, X., Gao, M., Wu, Y., et al. (2018) FSP1-positive fibroblasts are adipogenic niche and regulate adipose homeostasis, PLoS Biol., 16, e2001493, doi: 10.1371/journal.pbio.2001493.
30. Harmon, D. B., Srikakulapu, P., Kaplan, J. L., Oldham, S. N., McSkimming, C., et al. (2016) Protective role for B-1b B cells and IgM in obesity-associated inflammation, glucose intolerance, and insulin resistance, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 36, 682-691, doi: 10.1161/atvbaha.116.307166.
31. Jeffery, E., Church, C. D., Holtrup, B., Colman, L., and Rodeheffer, M. S. (2015) Rapid depot-specific activation of adipocyte precursor cells at the onset of obesity, Nat. Cell Biol., 17, 376-385, doi: 10.1038/ncb3122.
32. Wang, Q. A., Tao, C., Gupta, R. K., and Scherer, P. E. (2013) Tracking adipogenesis during white adipose tissue development, expansion and regeneration, Nat. Med., 19, 1338-1344, doi: 10.1038/nm.3324.
33. Hou, Y., Liu, Z., Zuo, Z., Gao, T., Fu, J., et al. (2018) Adipocyte-specific deficiency of Nfe2l1 disrupts plasticity of white adipose tissues and metabolic homeostasis in mice, Biochem. Biophys. Res. Commun., 503, 264-270, doi: 10.1016/j.bbrc.2018.06.013.
34. Perona, J. S., Portillo, M. P., Teresa Macarulla, M., Tueros, A. I., and Ruiz-Gutiérrez, V. (2000) Influence of different dietary fats on triacylglycerol deposition in rat adipose tissue, Br. J. Nutr., 84, 765-774.
35. Hou, B., Zhao, Y., He, P., Xu, C., Ma, P., et al. (2020) Targeted lipidomics and transcriptomics profiling reveal the heterogeneity of visceral and subcutaneous white adipose tissue, Life Sci., 245, 117352, doi: 10.1016/j.lfs.2020.117352.
36. Shulzhenko, N., Morgun, A., Hsiao, W., Battle, M., Yao, M., et al. (2011) Crosstalk between B lymphocytes, microbiota and the intestinal epithelium governs immunity versus metabolism in the gut, Nat. Med., 17, 1585-1593, doi: 10.1038/nm.2505.