Regulation des FTO-Gens in humanen Adipozyten

Adipositas resultiert aus umweltbedingten und genetischen Faktoren. Genomweite Assoziationsstudien identifizierten für Polymorphismen im FTO (fat mass and obesity associated) -Gen die bisher stärkste Assoziation zu Adipositas. In dieser Studie haben wir die Regulation der FTO-Expression im Zusammenhang mit der Adipozytendifferenzierung und nach Stimulation mit verschiedenen metabolischen Faktoren untersucht.

Am Zellmodell der humanen, differenzierbaren Präadipozytenzelllinie SGBS wurde die FTO- und die Adiponektin- Expression während der in vitro Differenzierung zu reifen Adipozyten mittels real-time PCR quantifiziert. Analog analysierten wir die FTO-Expression nach Stimulation mit Glukose (0–35 mM), Insulin (0 nM, 100 nM) oder Isoproterenol (0µM,10µM).

Im Verlauf der Adipozytendifferenzierung änderte sich das morphologische Erscheinungsbild von fibroblastenartigen Präadipozyten zu reifen, multilokulären Adipozyten mit Lipideinlagerungen. Dies war begleitet von einem 300fachen Anstieg der Expression von Adiponektin, welches ausschließlich in reifen Adipozyten exprimiert wird. Die FTO-Expression war während der Adipozytendifferenzierung konstant. Nach Stimulation der ausdifferenzierten Adipozyten mit 4,3 mM Glukose konnte eine Verdopplung der FTO-Expression im Vergleich zur im Standardmedium enthaltenen Glukosekonzentration von 17,5 mM detektiert werden (p<0,001). Die Glukosestimulation der Präadipozyten hatte keinen Einfluss auf die FTO-Expression. Die Isoproterenolstimulation führte in Präadipozyten zu einer Abnahme der FTO-Expression um 22,83±10,20% (p<0,05) und in Adipozyten um 46,75±7,38% (p<0,0001). Durch die Stimulation mit Insulin wurde die FTO-Exression der Präadipozyten um 33,15±10,03% (p<0,05) und die der Adipozyten um 40,91±8,25% (p<0,001) vermindert.

Während der Adipozytendifferenzierung ist die FTO-Expression konstant. Metabolische Faktoren regulieren FTO auf transkriptioneller Ebene in SGBS-Zellen.