인간의 갈색 지방의 바이오마커로서의 BATokines

지방은 과도한 칼로리(백색 지방 조직, WAT)를 저장하거나 열을 생성하기 위해 연소(갈색 지방 조직, BAT)하는 능력으로 인해 대사 건강을 조절하는 데 근본적인 역할을 합니다. 백색 지방 세포는 피부 아래(피하) 또는 내장(내장) 주위에 침착되어 비만과 함께 팽창하는 반면, 갈색 지방 세포는 심부 목 부위에 주로 존재하며 연료를 열로 전환하도록 진화했습니다(열 발생이라고 하는 과정). ) 환경 추위에 의해 활성화될 때. BAT의 이러한 칼로리 연소 특성은 BAT가 비만과 같은 상태로부터 우리를 보호할 수 있는 일종의 '좋은 지방'임을 시사합니다. 풍부한 마우스 데이터는 추위 노출을 통한 BAT의 활성화가 식이 유발 비만으로부터의 보호 및 포도당 대사 개선을 포함하여 실험 동물에 상당한 건강상의 이점을 제공한다는 것을 확인합니다. BAT는 성인 인간에게서 최근에야 발견되었으며, 그 생리학을 이해하고 그 활동이 대사 질환을 치료하기 위해 조작될 수 있는지 조사하기 위한 노력으로 이어졌습니다. 특히, 지방을 저장하거나 태우는 것 외에도 지방 조직은 혈당 수치와 인슐린 감수성(아디포넥틴, 아디프신), 식욕 및 에너지 소비(렙틴)에 영향을 미치는 것으로 알려진 많은 수의 호르몬 유사 인자를 혈류로 분비합니다. 백색 지방에서 그러한 요인이 많이 확인되었지만 특히 인간의 갈색 지방에서 분비되는 단백질에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

갈색 지방의 존재를 확인하기 위해 18-FDG-PET/CT 스캔으로 52,000명의 환자를 대상으로 한 최근 연구에서 우리는 BAT+ 개인이 제2형 당뇨병(T2D), 관상 동맥 질환 및 울혈성 심부전의 확률을 상당히 감소시켰음을 발견했습니다. 갈색 지방이 없는 일치하는 개인에 비해. 소규모 독립 연구에서는 냉각 재킷을 사용한 BAT의 단기 활성화가 T2D 환자의 인슐린 감수성을 크게 개선한 것으로 나타났습니다. 이러한 발견은 BAT가 인간의 신진대사 건강에 영향을 미칠 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있음을 종합적으로 보여줍니다.

BAT와 관련된 대사 이점은 열 발생(열 발생)만으로는 설명할 수 없습니다. 새로운 증거는 BAT가 특정 분자를 혈류로 분비한다는 것을 시사합니다. 이러한 소위 갈색 아디포카인(또는 BATokine)은 이제 생쥐에서 발견되었으며 전신 포도당 대사 및 간 기능에 긍정적인 영향을 미쳐 대사 질환에 대한 감수성을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 갈색 지방의 '비밀'은 인간에 대해 잘 연구되지 않았기 때문에 이러한 BATokine과 생리학의 관련성은 여전히 ​​불분명합니다. 이 미개척 연구 방법을 지원하기 위해 심부 BAT 생검의 유전자 발현 데이터는 >1,000개의 분자가 인간의 BAT에서 잠재적으로 분비될 수 있으며 431개가 접시에 있는 인간 BAT 세포에서 방출되는 것으로 확인되었지만 포괄적인 검증 활성화 된 BAT를 가진 참가자의 혈액 샘플에서 이러한 단백질이 부족합니다.

이 연구의 목적은 젊고 건강한 참가자의 갈색 지방 활성화에 의해 유도된 혈장 단백질 패널을 식별하고 더 큰 바이오마커 연구를 위한 파일럿 데이터를 제공하는 것입니다. 우리는 새로운 unbiased multiplex 도구를 사용하여 냉각 전후의 주제에서 다양한 풍부도의 고유한 단백질을 최대 7,000개까지 식별할 것입니다. 이러한 데이터를 사용하여 우리는 BAT 활성화와 상관 관계가 있는 일반적인 순환 인자를 식별할 수 있으며, 이후에 이를 기존 유전자 발현 데이터와 비교하여 BAT에 의해 특별히 분비, 흘림 또는 다른 방식으로 방출된 폴리펩티드를 찾을 수 있습니다. 이 연구가 단백질 식별에 초점을 맞추는 동안 순환계로 분비되는 소분자 대사산물을 조사할 가능성도 있습니다. 이 BATokine 목록은 우리 연구실과 BAT가 전달하는 신진대사 이점에 관심이 있는 더 큰 과학 커뮤니티의 마우스 데이터를 검증하고 역번역하는 도구가 될 것입니다. 잠재적인 치료 대상의 발견 외에도 혈액 검사는 갈색 지방의 임상 바이오마커에 대한 귀중한 데이터 플랫폼이 될 수 있습니다. 인간의 현재 BAT 검출 방법은 심부 목 생검 및/또는 비용이 많이 드는 18-FDG-PET/CT 스캔에 의존하기 때문에 BAT 활동에 비례하여 순환하거나 BAT의 존재 또는 양과 상관관계가 있는 혈액 인자의 식별은 비용- 인간 참가자의 효과적이고 비침습적인 대안.