- 282
- 0
Данные биоинформатики о взаимосвязи макрофагов и ожирения
Связь между ожирением и заболеваниями, особенно диабетом 2 типа, известна хорошо. Тем не менее, исследователи активно работают над тем, чтобы понять взаимосвязь между составом жировой ткани и нарушениями обмена веществ.
Исследования на мышах показали, что увеличение количества иммунных клеток, называемых макрофагами, в жировой ткани вызывает резистентность к инсулину, что предшествует диабету. Макрофаги поглощают чужеродные агенты, разрушают их и помогают другим иммунным клеткам определить, представляют ли эти агенты угрозу.
Линдси Мьюир, доктор философии, доцент кафедры вычислительной медицины и биоинформатики, член группы Роберта О'Рурка, доктора медицины, и Кэри Люменг, доктора медицины в Мичиганском медицинском университете исследовала, соответствует ли жировая ткань человека данным, полученным в ходе эксперимента у мышей.
«Наш главный вопрос заключается в том, как меняются типы иммунных клеток в жировой ткани», — пояснила Мьюир. Одно наблюдение, сделанное в ходе исследований ожирения у мышей, заключается в том, что количество макрофагов в жировой ткани растет и отклоняется от нормального соотношения различных типов по сравнению с мышами с нормальной массой тела. Кроме того, данные исследования подтверждают, что диабет в сочетании с ожирением также отражается на изменениях количественного и качественного состава макрофагов.
Чтобы исследовать состав иммунных клеток у людей, команда взяла жировую ткань пациентов, перенесших бариатрическую операцию. Ученые разделили клетки на три субпопуляции, используя потоковую сортировку для их выделения: CD206+, которые обычно обладают противовоспалительным действием; CD11c+, которые обычно являются провоспалительными; и смесь двух подтипов. Они хотели увидеть, существует ли корреляция между типом макрофагов, присутствующих в жировой ткани, и диабетом.
Исследователи обнаружили, что жировая ткань людей с диабетом в целом содержит больше макрофагов. Интересно, что существует сильная корреляция с CD206+ («противовоспалительными» макрофагами), что, как объяснила Мьюир, «немного противоречит тому, что было обнаружено у мышей».
У мышей CD11c+ вызывал диабет, в то время как у людей этот подтип не коррелировал с заболеванием. «Могут быть другие подтипы или факторы, которые мы не понимаем в разделении подтипов макрофагов», — добавила Мьюир.
«Тем не менее», — объяснила она, — «есть намек на то, что в популяции макрофагов у людей с диабетом присутствуют другие факторы».
Чтобы разобраться в этом более подробно, исследователи выделили каждый тип макрофагов и провели секвенирование популяционной РНК на трех образцах каждого типа клеток, чтобы посмотреть на сходства и различия.
Они обнаружили, что CD206+ не только коррелирует с диабетом, но и весьма уникален с точки зрения экспрессии генов по сравнению с двумя другими типами макрофагов.
«Новые данные могут указывать на уникальную функцию этих клеток, которая может способствовать развитию диабета или, по крайней мере, разнице в реакции на диабет по сравнению с людьми без диабета. Одно из возможных отличий», — объяснила Мьюир, — «заключалось в том, как макрофаги поглощают частицы чужеродных агентов».
Затем команда изучила другие данные, чтобы увидеть, есть ли совпадение между типами клеток, и обнаружила значительное совпадение с противовоспалительными иммунными клетками, обнаруженными другими исследователями.
По словам Мьюир, роль противовоспалительных клеток в заболевании противоречива, однако «если эти клетки не могут хорошо контролировать и очищать ткани, они способствуют дисфункции тканей, возможно, в такой же степени, как если бы воспаление было слишком сильным».
«В идеале», — дополнила Мьюир, — «эти результаты должны быть подкреплены секвенированием РНК одной клетки, чтобы беспристрастно взглянуть на каждую клетку в отдельности, чтобы понять, существуют ли другие подтипы иммунных клеток, как их классифицировать, а затем посмотреть, по-разному ли они реагируют в клеточной культуре».
