Динамика разобщающего белка UCP1 в жировых тканях аутбредных мышей ICR в постнатальном онтогенезе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разобщающий белок UCP1 в митохондриях бурых и бежевых адипоцитов обеспечивает продукцию тепла за счет разобщения процессов дыхания и окислительного фосфорилирования. Факты положительного влияния присутствия в жировых депо адипоцитов с экспрессией белка UCP1 на показатели метаболического здоровья организма стимулируют интерес к изучению возрастной динамики белка UCP1. Имеющиеся сведения немногочисленны, в основном получены для предрасположенной к ожирению линии мышей C57Bl/6J и охватывают либо ранний, либо поздний онтогенез. В нашей работе впервые получены данные об экспрессии белка UCP1 в жировых тканях аутбредных мышей ICR в период от окончания грудного вскармливания до старости. Пробы межлопаточной бурой жировой ткани, паховой и окологонадной белой жировой ткани получены у мышей в возрасте 20 сут, 1.5, 6 и 18 мес. Уровни экспрессии белка UCP1 оценивали с помощью вестерн-блоттинга. В паховом депо относительная экспрессия белка UCP1 снижалась в 2 раза между 20 суточным и 1.5-месячным возрастом; у мышей старше 1.5 мес полоса UCP1 на блотах не определялась. В окологонадном депо белок UCP1 обнаружен только в 30% проб 1.5- и 6-месячных мышей, величина относительной экспрессии была на порядок ниже по сравнению с паховым депо. В бурой жировой ткани статистически значимые изменения экспрессии белка UCP1 не выявлены. Обсуждается физиологическая роль популяции UCP1-экспрессирующих клеток в окологонадном депо, а также возможная связь сроков и темпов снижения экспрессии UCP1 в период роста и созревания репродуктивной функции c активацией липогенеза в паховой жировой ткани.

Об авторах

А. В. Якуненков

Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

Автор, ответственный за переписку.
Email: avy0905@yandex.ru
Россия, Красноярск

Е. И. Елсукова

Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

Email: avy0905@yandex.ru
Россия, Красноярск

И. О. Наточий

Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

Email: avy0905@yandex.ru
Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Kajimura S, Saito M (2014) A new era in brown adipose tissue biology: molecular control of brown fat development and energy homeostasis. Ann Rev Physiol 76:225–249. https://doi.org/10.1146/annurev-physiol-021113-170252
  2. Gaspar RC, Pauli JR, Shulman GI, Muñoz VR (2021) An update on brown adipose tissue biology: a discussion of recent findings. Am J Physiol-Endocrinol Metabol 320: E488–E495. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00310.2020
  3. Rosenwald M, Wolfrum C (2014) The origin and definition of brite versus white and classical brown adipocytes. Adipocyte 3:4–9. https://doi.org/10.4161/adip.26232
  4. Shabalina IG, Petrovic N, de Jong JM, Kalinovich AV, Cannon B, Nedergaard J (2013) UCP1 in brite/beige adipose tissue mitochondria is functionally thermogenic. Cell reports 5:1196–1203. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2013.10.044
  5. Okamatsu-Ogura Y, Fukano K, Tsubota A, Uozumi A, Terao A, Kimura K, Saito M (2013) Thermogenic ability of uncoupling protein 1 in beige adipocytes in mice. PloS One 8: e84229. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084229
  6. Xue B, Rim J-S, Hogan JC, Coulter AA, Koza RA, Kozak LP (2007) Genetic variability affects the development of brown adipocytes in white fat but not in interscapular brown fat. J Lipid Res 48:41–51. https://doi.org/10.1194/jlr.M600287-JLR200
  7. Waldén TB, Hansen IR, Timmons JA, Cannon B, Nedergaard J (2012) Recruited vs. nonrecruited molecular signatures of brown, “brite,” and white adipose tissues. Am J Physiol-Endocrinol Metabol 302: E19–E31. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00249.2011
  8. Cohen P, Levy JD, Zhang Y, Frontini A, Kolodin DP, Svensson KJ, Lo JC, Zeng X, Ye L, Khandekar MJ (2014) Ablation of PRDM16 and beige adipose causes metabolic dysfunction and a subcutaneous to visceral fat switch. Cell 156:304–316. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.12.021
  9. Poher A-L, Veyrat-Durebex C, Altirriba J, Montet X, Colin DJ, Caillon A, Lyautey J, Rohner-Jeanrenaud F (2015) Ectopic UCP1 overexpression in white adipose tissue improves insulin sensitivity in Lou/C rats, a model of obesity resistance. Diabetes 64:3700–3712. https://doi.org/10.2337/db15-0210
  10. Lim J, Park HS, Kim J, Jang YJ, Kim J-H, Lee Y, Heo Y (2020) Depot-specific UCP1 expression in human white adipose tissue and its association with obesity-related markers. Int J Obesity 44:697–706. https://doi.org/10.1038/s41366-020-0528-4
  11. Mishra BK, Madhu SV, Aslam M, Agarwal V, Banerjee BD (2021) Adipose tissue expression of UCP1 and PRDM16 genes and their association with postprandial triglyceride metabolism and glucose intolerance. Diab Res Clin Pract 182:109115. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2021.109115
  12. Yuko O-O, Saito M (2021) Brown fat as a regulator of systemic metabolism beyond thermogenesis. Diabet Metabol J 45:840–852. https://doi.org/10.4093/dmj.2020.0291
  13. Kozak LP, Koza RA, Anunciado-Koza R, Mendoza T, Newman S (2012) Inherent plasticity of brown adipogenesis in white fat of mice allows for recovery from effects of post-natal malnutrition. PLoS One 7: e30392. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0030392
  14. Liang X, Yang Q, Zhang L, Maricelli JW, Rodgers BD, Zhu M-J, Du M (2016) Maternal high-fat diet during lactation impairs thermogenic function of brown adipose tissue in offspring mice. Sci Rep 6:34345. https://doi.org/10.1038/srep34345
  15. Chabowska-Kita A, Trabczynska A, Korytko A, Kaczmarek MM, Kozak LP (2015) Low ambient temperature during early postnatal development fails to cause a permanent induction of brown adipocytes. The FASEB J 29:3238–3252. https://doi.org/10.1096/fj.15-271395
  16. Bruder J, Fromme T (2022) Global adipose tissue remodeling during the first month of postnatal life in mice. Front Endocrinol 13:849877. https://doi.org/10.3389/fendo.2022.849877
  17. Rogers NH, Landa A, Park S, Smith RG (2012) Aging leads to a programmed loss of brown adipocytes in murine subcutaneous white adipose tissue. Aging Cell 11:1074–1083. https://doi.org/10.1111/acel.12010
  18. Kodde A, Engels E, Oosting A, Van Limpt K, Van der Beek EM, Keijer J (2019) Maturation of white adipose tissue function in C57bl/6j mice from weaning to young adulthood. Front Physiol 10:836. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00836
  19. Sellayah D, Sikder D (2014) Orexin restores aging-related brown adipose tissue dysfunction in male mice. Endocrinol 155:485–501. https://doi.org/10.1210/en.2013-1629
  20. Pan X-X, Yao K-L, Yang Y-F, Ge Q, Zhang R, Gao P-J, Ruan C-C, Wu F (2021) Senescent T cell induces brown adipose tissue “whitening” via secreting IFN-γ. Front Cell Devel Biol 9:637424. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.637424
  21. Nedergaard J, Cannon B (2013) UCP1 mRNA does not produce heat. Biochim Biophys Acta (BBA)-Mol Cell Biol Lipids 1831:943–949. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2013.01.009
  22. Shin W, Okamatsu-Ogura Y, Machida K, Tsubota A, Nio-Kobayashi J, Kimura K (2017) Impaired adrenergic agonist-dependent beige adipocyte induction in aged mice. Obesity 25:417–423. https://doi.org/10.1002/oby.21727
  23. Berry DC, Jiang Y, Arpke RW, Close EL, Uchida A, Reading D, Berglund ED, Kyba M, Graff JM (2017) Cellular aging contributes to failure of cold-induced beige adipocyte formation in old mice and humans. Cell Metabol 25:166–181. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.10.023
  24. Sheng Y, Xia F, Chen L, Lv Y, Lv S, Yu J, Liu J, Ding G (2021) Differential responses of white adipose tissue and brown adipose tissue to calorie restriction during aging. J Gerontol: Ser A 76:393–399. https://doi.org/10.1093/gerona/glaa070
  25. Schulz TJ, Huang P, Huang TL, Xue R, McDougall LE, Townsend KL, Cypess AM, Mishina Y, Gussoni E, Tseng Y-H (2013) Brown-fat paucity due to impaired BMP signalling induces compensatory browning of white fat. Nature 495:379–383. https://doi.org/10.1038/nature11943
  26. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ (1951) Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem 193:265–275.
  27. Cleveland DW, Fischer SG, Kirschner MW, Laemmli UK (1977) Peptide mapping by limited proteolysis in sodium dodecyl sulfate and analysis by gel electrophoresis. J Biol Chem 252:1102–1106. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)75212-0
  28. Negron SG, Ercan-Sencicek AG, Freed J, Walters M, Lin Z (2020) Both proliferation and lipogenesis of brown adipocytes contribute to postnatal brown adipose tissue growth in mice. Sci Rep 10:1–11. https://doi.org/10.1038/s41598-020-77362-x
  29. Barbatelli G, Murano I, Madsen L, Hao Q, Jimenez M, Kristiansen K, Giacobino JP, De Matteis R, Cinti S (2010) The emergence of cold-induced brown adipocytes in mouse white fat depots is determined predominantly by white to brown adipocyte transdifferentiation. Am J Physiol-Endocrinol Metabol 298: E1244–E1253. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00600.200

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (122KB)
Метаданные
3.

Скачать (216KB)
Метаданные

© А.В. Якуненков, Е.И. Елсукова, И.О. Наточий, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах