מדענים מגלים כיצד מסלול Fas-p53 מחבל במטבוליזם האנרגיה, ומציע תקווה חדשה להתמודדות עם השמנת יתר ולשיפור הרגישות לאינסולין.
תקשורת קצרה: ביטוי של p53 ברקמת שומן אנושית נמצא בקורלציה חיובית עם FAS ו-BMI. קרדיט תמונה: KateStudio / Shutterstock
בהודעה קצרה שפורסמה ב- כתב העת הבינלאומי להשמנת יתרקבוצת חוקרים חקרה את תפקידו של Fas Cell Surface Death Receptor (FAS) בוויסות ביטוי חלבון הגידול p53 (p53) באדיפוציטים והשפעתו על חילוף החומרים באנרגיה, עלייה במשקל הגוף ורגישות לאינסולין.
רֶקַע
p53 (CD95) המובע באדיפוציטים זוהה כיעד טיפולי פוטנציאלי להפחתת ההשמנה והמחלות הנלוות לה. מחקרים המשתמשים בעכברי נוקאאוט של Fas המוזנים בשומן עתיר שומן (HFD) הראו השפעה כפולה: דלקת מופחתת ומטבוליזם אנרגטי משופר, כולל השחמה מוגברת של רקמת השומן הלבנה (WAT), רגישות משופרת לאינסולין וגבוה יותר בכל הגוף. הוצאת אנרגיה. באופן דומה, ביטוי FAS ב-WAT אנושי נמצא בקורלציה חיובית עם שומן, מה שמצביע על כך שהשפעותיו המזיקות נשמרות על פני מינים. מדכא הגידול p53, המוגבר גם הוא ב-WAT של עכברים שמנים ובני אדם, עשוי לתרום לדלקת, עמידות לאינסולין והפחתת הוצאת האנרגיה. יש צורך במחקר נוסף כדי להסביר את יחסי הגומלין של Fas ו-p53 בוויסות מטבולי.
לגבי המחקר
ביופסיות של רקמת שומן תת-עורית של הבטן והירך (AT) מ-18 נשים לאחר גיל המעבר (מדד מסת הגוף (BMI): 21.2-40.6 ק"ג/מ"ר, גיל: 50-62 שנים) נותחו עבור ביטוי p53 Messenger RNA (mRNA). אישור אתי ניתן על ידי רשות מחקר הבריאות של בריטניה (בריטניה), והמשתתפים סיפקו הסכמה מדעת בכתב.
במחקר חתך של 302 אנשים (205 נשים, 97 גברים; BMI: 16.9-85.5 ק"ג/מ"ר, גיל: 16-90 שנים), ביטויי FAS ו-p53 mRNA הוערכו ב-WAT תת עורי וקרביים שנאספו במהלך ניתוח לפרוסקופי אלקטיבי . מהדקים היפר-אינסולינמיים-אוגליקמיים נערכו בתת-קבוצה של משתתפים. התקבל אישור אתי מוועדת האתיקה של אוניברסיטת לייפציג, וכל הנהלים עמדו בהצהרת הלסינקי.
אדיפוציטים לבנים שבודדו מעכברי נוק-אאוט בני 26 שבועות שניזונו ב-HFD עברו ניתוח קצב צריכת חמצן במיטוכונדריה (OCR). אדיפוציטים מובחנים שטופלו בליגנד Fas (FasL) או כלי רכב עברו טיפולים עוקבים באמצעות איזופרוטרנול, אוליגומיצין ואנטימיצין A, שנמדדו באמצעות Seahorse XF Pro Extracellular Flux Analyzer. הנתונים נותחו באמצעות רגרסיה והסרת חריגים (ROUT) וחושבו באמצעות משוואות היצרן.
תוכנת GraphPad Prism שימשה לניתוחים סטטיסטיים. מבחני ה-t של שפירא-וילק, מאן-וויטני וסטודנט יושמו להשוואות קבוצתיות, בעוד שניתוח השונות (ANOVA) ו-Spearman ניתחו הבדלים מרובי קבוצות וקשרים ליניאריים, בהתאמה.
תוצאות המחקר
תפקידו של Fas בוויסות רמות p53 באדיפוציטים נחקר באמצעות עכברי נוקאאוט Fas ספציפיים לאדיפוציטים. אדיפוציטים ראשוניים שבודדו מעכברים אלה הציגו שפע מופחת משמעותית של חלבון p53 בהשוואה לבקרות כאשר הוזנו HFD, כפי שהוצג באמצעות ניתוח כתם Western. לעומת זאת, אדיפוציטים לבנים תת עוריים שטופלו בריכוזים לא אפופטוטיים של FasL הראו עלייה בולטת ברמות חלבון p53. ממצאים אלו מצביעים על כך ש-Fas מווסת באופן חיובי את רמות החלבון p53 באדיפוציטים.
כדי לחקור האם ציר Fas-p53 משפיע על הוצאת האנרגיה, נערכו ניסויים באמצעות Seahorse XF Pro Extracellular Flux Analyzer על אדיפוציטים שטופלו ב-FasL עם או בלי Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)-Cas9-p53 נוקאאוט. בהתאם למחקרים קודמים, נוקאאוט p53 העלה משמעותית את ה-OCR המיטוכונדריאלי והיה קשור ליעילות צימוד מופחתת וביטוי מוגבר של חלבון ניתוק 1 (UCP1). מעניין לציין שטיפול ב-FasL הפחית באופן משמעותי גם OCR מקושר לדליפות בסיס וגם פרוטונים בתאי בקרה אך לא בתאי נוק-אאוט של p53, מה שמחזק את ההשערה שהפעלת Fas מפחיתה את הוצאת האנרגיה באופן תלוי ב-p53.
כדי להרחיב את הממצאים הללו לשומן אנושי, ביטוי הגנים של FAS ו-p53 הוערך בתאי גזע של עצם הירך והבטן (hMADS) מובחנים. מתאם חיובי מובהק בין ביטוי mRNA של FAS ו-p53 נצפה ב-hMADS משני מאגרי השומן, התומך בהשערה ש-Fas פועל כמווסת חיובי של p53 באדיפוציטים אנושיים.
מחקר נוסף בדק את הקשר בין ביטוי p53 ב-WAT אנושי לבין מדדים של השמנת יתר ועמידות לאינסולין. מתאם חיובי בין ביטוי mRNA של FAS ו-p53 אושר ב-WAT תת עורי בטני וגם ב-WAT קרביים. יתרה מכך, רמות הביטוי של p53 ו-FAS במחסנים אלו הוכחו כבעלי מתאם חיובי עם BMI ושלילי עם שיעורי עירוי גלוקוז (GIR), סמן מפתח של רגישות לאינסולין, במהלך מהדקים היפר-אינסולינמיים-אוגליקמיים. בנוסף, ביטוי p53 בשני מחסני WAT היה קשור לביטוי UCP1, מה שמרמז ש-p53 עשוי להחליש את היכולת התרמוגנית.
מסקנות
הממצאים מצביעים על כך ש-Fas מווסת את רמות ה-p53 באדיפוציטים, ומשפיע לרעה על העלייה במשקל הגוף ועל חילוף החומרים של הגלוקוז. הפעלת Fas מגבירה את רמות ה-p53, בעוד שדלדול ה-Fas מפחית אותן, כאשר מתאמים חיוביים בין FAS ו-p53 נצפו ב-WAT אנושי ובתאי גזע מזנכימליים שמקורם בשומן. ביטוי מוגבר של Fas בעכברים שמנים ובבני אדם מקביל לעלייה ברמות p53, המתאם באופן חיובי עם BMI. ניתוח סוס ים גילה כי דלדול p53 משפר את צריכת החמצן המיטוכונדריאלי, בעוד שהפעלת Fas מפחיתה אותה בצורה תלויה ב-p53, הקשורה לרמות נמוכות יותר של UCP1. תוצאות אלו מצביעות על כך שמסלול Fas-p53 יכול לשמש כיעד טיפולי פוטנציאלי לטיפול בהפרעות מטבוליות הקשורות להשמנה.
