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- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-310406
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.31040
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 2 Juni 2015 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Christa Büchler |
| Tag der Prüfung: | 29 April 2014 |
| Institutionen: | Medizin > Lehrstuhl für Innere Medizin I |
| Stichwörter / Keywords: | adipose tissue, dyslipidemia, adipokine, inflammation |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 31040 |
Zusammenfassung (Deutsch)
In dem auf 3T3-L1 Fibroblasten basierenden adipozytären Zellkulturmodell wurden Hinweise auf einen anti-inflammatorischen Einfluss der ungesättigten Fettsäuren Ölsäure und Linolsäure gefunden, der sich in einer Verringerung der extrazellulären Konzentrationen der Zytokine CCL2 und IL-8 äußerte. Die Sekretion des ebenfalls pro-inflammatorisch wirksamen Adipokins Chemerin aus Adipozyten wurde ...
Zusammenfassung (Deutsch)
In dem auf 3T3-L1 Fibroblasten basierenden adipozytären Zellkulturmodell wurden Hinweise auf einen anti-inflammatorischen Einfluss der ungesättigten Fettsäuren Ölsäure und Linolsäure gefunden, der sich in einer Verringerung der extrazellulären Konzentrationen der Zytokine CCL2 und IL-8 äußerte. Die Sekretion des ebenfalls pro-inflammatorisch wirksamen Adipokins Chemerin aus Adipozyten wurde hingegen durch die Stimulation mit diesen Fettsäuren induziert. Das an 100 gesunden Probanden durchgeführte Experiment zu kurzfristig erhöhter Fettbelastung im Menschen zeigte eine negative Regulation mehrerer in den systemischen Inflammationsprozess involvierter sekretorischer Proteine durch die zugeführten Triglyzeride. Die Serumkonzentrationen von CCL2 und Chemerin gingen leicht zurück, deutlicher waren die Auswirkungen der Fettbelastung auf IL-8, dessen durchschnittlicher Serumspiegel nach 6 h auf weniger als die Hälfte des basalen Wertes gesunken war. Die Beobachtungen in vitro und in vivo legen eine sehr differentielle Rolle gesättigter und ungesättigter Fettsäuren im Kontext lokaler und systemischer Inflammation nahe.
Im Gesamtkollektiv wurden vom BMI und vom Geschlecht abhängige Unterschiede in der zirkulierenden Chemerinkonzentration sowie in ihren Korrelationen mit anderen Serumparametern festgestellt. Versuche in vitro lieferten Hinweise darauf, dass der Geschlechtsunterschied im Chemerinspiegel möglicherweise u. a. durch das Sexualhormon Testosteron vermittelt wird.
Aufbauend auf vorangegangenen Studien der Arbeitsgruppe zur Charakterisierung des zu Adiponektin paralogen Adipokins CTRP-3 in vitro wurden dessen anti-inflammatorischen Eigenschaften in einem LPS-induzierten murinen Entzündungsmodell getestet. Dabei bewirkte eine intraperitoneale Applikation des in H5 Zellen exprimierten rekombinanten Proteins eine negative Regulation der zirkulierenden Konzentrationen der pro-inflammatorischen Faktoren IL-6 und MIP-2 und eine schwache Inhibition der Genexpression von IL-6 in epididymalem Fettgewebe. Nach intravenöser Injektion des Adipokins wurde dieser entzündungshemmende Effekt hingegen nicht beobachtet. Die Daten zeigen, dass CTRP-3 die in kultivierten Adipozyten und Monozyten festgestellte anti-inflammatorische Wirkung auch im lebenden Organismus entfaltet, mit einem deutlich stärkeren und/oder schneller wirkenden Einfluss von direkt am Ort der lokalen Inflammation appliziertem im Vergleich zu zirkulierendem Protein. Diese Ergebnisse bekräftigen eine mögliche Rolle von CTRP-3 als künftiges drug target im Kontext der Komorbiditäten des Metabolischen Syndroms.
Ein zusätzlich verfolgter Ansatz zur Synthese der globulären Domäne von CTRP-3 (gCTRP 3) verlief erfolglos, da das in eukaryotische Zellen der Linien H5 und HEK293T/17 eingeführte Genkonstrukt von diesen nicht in ausreichender Menge exprimiert wurde oder das gebildete Protein zu instabil war. Die beabsichtigte Reinigung der rekombinanten Domäne aus den verwendeten zellulären Expressionssystemen zur Prüfung ihrer Bedeutung für die anti-inflammatorische Wirkung von CTRP-3 konnte daher nicht erfolgen.
Das Protein CTRP-5 wurde in der vorliegenden Arbeit als u. a. vom Fettgewebe gebildetes und sezerniertes, im humanen Blutkreislauf zirkulierendes Adipokin charakterisiert. Seine Expression wurde sowohl in primären humanen Zellen als auch in der murinen Zelllinie 3T3 L1 gezeigt. Die in einer früheren Veröffentlichung beschriebene Assoziation einer Punktmutation am Genlocus von CTRP-5 mit einer erhöhten Prävalenz des Metabolischen Syndroms wurde in einer durchgeführten vergleichenden Studie nicht bestätigt. Gleichwohl deuten die Ergebnisse von Experimenten an murinen Adipozyten in vitro auf wichtige Funktionen dieses Adipokins in der Fettzellbiologie hin, die sich u. a. in einem Einfluss auf die Sekretion im Zusammenhang mit dem Metabolischen Syndrom bedeutsamer Proteine äußern könnten. Des Weiteren wurden Hinweise auf einen regulatorischen Zusammenhang, möglicherweise in Form einer negativen Rückkopplung, mit der Genexpression des nahe verwandten Adipokins CTRP-3 gefunden.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
An anti-inflammatory impact of the unsaturated free fatty acids oleic acid and linoleic acid (FFA) was observed in the 3T3-L1 adipocyte cell culture model, with reduced secretion of the cytokines CCL2 and IL-8 after FFA stimulation. However, secretion of the pro-inflammatory adipokine chemerin was induced in 3T3-L1 cells stimulated with these fatty acids. An oral lipid tolerance test in 100 ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
An anti-inflammatory impact of the unsaturated free fatty acids oleic acid and linoleic acid (FFA) was observed in the 3T3-L1 adipocyte cell culture model, with reduced secretion of the cytokines CCL2 and IL-8 after FFA stimulation. However, secretion of the pro-inflammatory adipokine chemerin was induced in 3T3-L1 cells stimulated with these fatty acids. An oral lipid tolerance test in 100 healthy adults showed a negative regulation of several secretory proteins being involved in systemic inflammation upon triglyceride ingestion. Serum concentrations of CCL2 and chemerin were slightly but significantly decreased, and there was a strong decline of IL-8 levels 6 hours after lipid ingestion. Taken together, the results from our studies in vitro and in vivo suggest differential effects of saturated and unsaturated fatty acids in local and systemic inflammation.
Both the concentration of systemic chemerin and its correlations with physiological serum parameters in the study cohort were found to depend on BMI and sex. Data from additional in vitro experiments suggest that the observed sexual dimorphism might be mediated, at least in part, by the sex steroid testosterone.
Based on the results of earlier studies, we investigated the anti-inflammatory potential of the adipokine CTRP-3 in a murine model of LPS induced systemic inflammation (systemic inflammatory response syndrome, SIRS). Pre-incubation of mice with intraperitoneally injected recombinant CTRP-3 significantly attenuated increased systemic concentrations of the pro-inflammatory proteins IL-6 and MIP-2 in response to intraperitoneal LPS application and slightly inhibited IL-6 gene expression in epididymal adipose tissue, whereas these anti-inflammatory effects were not observed upon intravenous injection of CTRP-3. These data provide evidence for a significant anti-inflammatory impact of this adipokine in vivo as shown earlier in adipocytes and monocytes in vitro and confirm its potential role as a future drug target in adipose tissue inflammation.
An approach aiming at the heterologous expression and purification of the isolated C-terminal globular domain of CTRP-3 (gCTRP-3) in order to investigate its importance for the anti-inflammatory potential of the full-length adipokine was not successful, since the recombinant protein could not be synthesized in sufficient quantities neither in H5 insect cells nor in the human HEK293T/17 cell line.
The adiponectin paralogous protein CTRP-5 was characterized as a classical adipokine which is expressed in adipose tissue and circulates in human blood. An association of a single nucleotide polymorphism in the CTRP-5 gene locus with an elevated prevalence of the metabolic syndrome reported in earlier studies could not be confirmed in our studies. However, CTRP-5 was demonstrated to affect adipocyte metabolism and protein secretion, arguing for a potential role of this adipokine in adipose tissue inflammation and metabolic syndrome.
Metadaten zuletzt geändert: 26 Nov 2020 00:34
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