Primäre Zilien sind dysfunktional in mesenchymalen Stammzellendes adipösen Fettgewebes

Einleitung:

Mesenchymale Stammzellen (ASCs) haben entscheidende Funktionen im Fettgewebe. Es wurde berichtet, dass ihre Funktionalität während der Entwicklung von Fettleibigkeit beeinträchtigt wird. Die molekularen Mechanismen maßgeblich hierfür sind jedoch noch nicht vollommen aufgeklärt.

Methoden:

Primäre ASCs wurden aus subkutanen und viszeralen Fettgeweben von adipösen oder normalgewichtigen Spendern isoliert. Die Länge und Funktionsfähigkeit von Zilien in normalen und fettleibigen ASCs wurde durch multiple Analysen verglichen, wie z.B. Zellvitalität, Zellzyklusverteilung, Differenzierungsfähigkeit, RNA-Extraktion/PCR, Western Blot, Immunfluoreszenzfärbung und Zellmotilität.

Ergebnisse:

ASC von adipösen Patienten haben defekte primäre Zilien: Sie sind verkürzt und ihre Signalweiterleitung ist stark beeinträchtigt. Defekte Zilien stören erheblich eine Vielzahl an Funktionen von ASC. Die Exposition gegenüber Hypoxie und Zytokinen verkürzt die Zilien von normalen ASCs. Die Behandlung mit Interleukin-6 führt zu einem Funktionsverlust im Hedgehog-Signalweg wie bei fettleibigen ASCs. Ihre reduzierte Differenzierungsfähigkeit ist mit erhöhten Genen für den Ziliumabbau wie AURKA verbunden. Interessanterweise rettet die Inhibition von Aurora A oder einem nachgeordneten Protein der Histon-Deacetylase 6 die Ziliumlänge und -funktion von adipösen ASCs.

Schlussfolgerung:

Diese Arbeit zeigt einen neuen Mechanismus auf, durch den defekte Zilien die Funktionen von ASCs beeinträchtigen und das erkrankte Fettgewebe somit schädigen. Dieser Funktionsverlust der primären Zilien in ASCs könnte ein Schlüsselereignis bei der Pathogenese von Fettleibigkeit sein.