研究揭示內皮細胞溶酶體在機體產熱中的功能

2020-12-26 科學網

研究揭示內皮細胞溶酶體在機體產熱中的功能

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/25 14:40:01

德國漢堡大學埃彭多夫醫學中心Joerg Heeren研究組宣布他們發現內皮細胞溶酶體脂蛋白加工途徑介導了脂肪組織的熱適應性。該研究成果於2020年12月22日在線發表在國際學術期刊《細胞-代謝》雜誌上。

在本研究中，研究人員表明在小鼠遇冷刺激後，脂肪組織中的血管內皮細胞會內吞大量完整的富含甘油三酯的脂蛋白（TRL）顆粒。這些脂蛋白隨後通過內體-溶酶體途徑，並在溶酶體中被酸性脂肪酶（LAL）加工。內皮細胞特異性LAL缺失會導致褐色和棕色/米色脂肪細胞招募減少，從而導致產熱能力受損。從機制上講，內皮細胞和脂肪細胞前體LAL誘導的TRL加工通過β-氧化產生活性氧，其反過來刺激缺氧誘導因子1α依賴的增殖反應。總而言之，這項研究證明了TRL顆粒被棕色脂肪組織（BAT）和白色脂肪組織（WAT）吸收的生理作用，並揭示了內皮細胞脂蛋白加工途徑是熱適應過程中脂肪組織重塑的重要決定因素。

據介紹，為了應對冷刺激，毛細血管腔內BAT和WAT中脂蛋白脂肪酶介導的TRL水解後，產熱脂肪細胞將內吞大量脂肪酸。

附：英文原文

Title: Lysosomal lipoprotein processing in endothelial cells stimulates adipose tissue thermogenic adaptation

Author: Alexander W. Fischer, Michelle Y. Jaeckstein, Kristina Gottschling, Markus Heine, Frederike Sass, Nils Mangels, Christian Schlein, Anna Worthmann, Oliver T. Bruns, Yucheng Yuan, Hua Zhu, Ou Chen, Harald Ittrich, Stefan K. Nilsson, Patrik Stefanicka, Jozef Ukropec, Miroslav Balaz, Hua Dong, Wenfei Sun, Rudolf Reimer, Ludger Scheja, Joerg Heeren

Issue&Volume: 2020-12-22

Abstract: In response to cold exposure, thermogenic adipocytes internalize large amounts offatty acids after lipoprotein lipase-mediated hydrolysis of triglyceride-rich lipoproteins(TRL) in the capillary lumen of brown adipose tissue (BAT) and white adipose tissue(WAT). Here, we show that in cold-exposed mice, vascular endothelial cells in adiposetissues endocytose substantial amounts of entire TRL particles. These lipoproteinssubsequently follow the endosomal-lysosomal pathway, where they undergo lysosomalacid lipase (LAL)-mediated processing. Endothelial cell-specific LAL deficiency resultsin impaired thermogenic capacity as a consequence of reduced recruitment of brownand brite/beige adipocytes. Mechanistically, TRL processing by LAL induces proliferationof endothelial cells and adipocyte precursors via beta-oxidation-dependent productionof reactive oxygen species, which in turn stimulates hypoxia-inducible factor-1α-dependentproliferative responses. In conclusion, this study demonstrates a physiological rolefor TRL particle uptake into BAT and WAT and establishes endothelial lipoprotein processingas an important determinant of adipose tissue remodeling during thermogenic adaptation.

DOI: 10.1016/j.cmet.2020.12.001

Source: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(20)30656-2

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