Preview

Сахарный диабет

Расширенный поиск

Метаболические особенности и терапевтический потенциал бурой и ?бежевой? жировой ткани

https://doi.org/10.14341/DM201445-15

Полный текст:

Аннотация

По данным Международной Диабетической Федерации (IDF), в России 10,9 млн больных страдают сахарным диабетом (СД), тогда как зарегистрировано всего около 4 млн пациентов; у 11,9 млн человек имеется нарушенная толерантность к глюкозе и нарушенная гликемия натощак [1].
Одним из наиболее весомых факторов риска развития СД 2 типа (CД2) является ожирение, которое усиливает имеющуюся инсулинорезистентность (ИР). Последняя является основным патогенетическим звеном СД2.
По современным представлениям, существует три типа жировой ткани: белая (white adipose tissue, WAT), бурая (brown adipose tissue, BAT) и ?бежевая?, последние две обладают термогенной функцией. По результатам проведенных исследований выяснены основные этапы развития адипоцитов, однако единой точки зрения на образование ?бежевых? адипоцитов не получено. На данный момент активно изучается биология BAT и ?бежевой? жировой ткани. Так, выявлены основные транскрипционные факторы/сигнальные пути/гормоны, способствующие развитию и активации данных тканей. Наиболее обсуждаемыми гормонами являются ирисин и фактор роста фибробластов 21 (FGF21). Выяснено положительное влияние BAT и ?бежевой? жировой ткани на углеводный, липидный и энергетический обмены. Основными методами визуализации BAT являются ПЭТ-КТ с18.
фтордезоксиглюкозой (18.
FDG) и МР-спектроскопия.
В условиях эпидемии ожирения и ассоциированных с ним заболеваний (в том числе СД2), повышается интерес к изучению адипогенеза и возможностей влияния на данный процесс. BAT и ?бежевая? жировая ткань могут быть мишенью для разработки препаратов против ожирения и СД2.

Об авторах

Екатерина Олеговна Кокшарова
ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России
Россия
клинический аспирант Института диабета ФГБУ ЭНЦ
Конфликт интересов: Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, связанных с публикацией


Александр Юрьевич Майоров
ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России
Россия

доктор медицинских наук, заведующий отделением программного обучения и лечения Института диабета ФГБУ ЭНЦ


Конфликт интересов: Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, связанных с публикацией


Марина Владимировна Шестакова
ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России
Россия
доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, директор Института диабета ФГБУ ЭНЦ
Конфликт интересов: Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, связанных с публикацией


Иван Иванович Дедов
ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России
Россия
доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, Директор ФГБУ ЭНЦ


Список литературы

1. IDF Diabetes Atlas. 6-th edition. 2013. Available from: http://www.idf.org/diabetesatlas

2. Lidell ME, Betz MJ, Enerbäck S. Brown adipose tissue and its therapeutic potential. J Intern Med 2014;276(4):364-377. Available from: http://doi.wiley.com/10.1111/joim.12255 doi: 10.1111/joim.12255.

3. Ouellet V, Routhier-Labadie A, Bellemare W, Lakhal-Chaieb L, Turcotte E, Carpentier AC, et al. Outdoor Temperature, Age, Sex, Body Mass Index, and Diabetic Status Determine the Prevalence, Mass, and Glucose-Uptake Activity of 18 F-FDG-Detected BAT in Humans. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 2011;96(1):192-199. Available from: http://press.endocrine.org/doi/abs/10.1210/jc.2010-0989 PubMed PMID: 20943785. doi: 10.1210/jc.2010-0989.

4. Kajimura S, Saito M. A New Era in Brown Adipose Tissue Biology: Molecular Control of Brown Fat Development and Energy Homeostasis. Annu. Rev. Physiol 2014;76(1):225-249. Available from: http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-physiol-021113-170252 PubMed PMID: 24188710. doi: 10.1146/annurev-physiol-021113-170252.

5. Golozoubova V, Hohtola E, Matthias A, Jacobsson A, Cannon B, Nedergaard J. Only UCP1 can mediate adaptive nonshivering thermogenesis in the cold. FASEB J 2001;15(11):2048-2050. Available from: http://www.fasebj.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=11511509 PubMed PMID: 11511509. doi: 10.1096/fj.00-0536fje.

6. Fedorenko A, Lishko PV, Kirichok Y. Mechanism of Fatty-Acid-Dependent UCP1 Uncoupling in Brown Fat Mitochondria. Cell 2012;151(2):400-413. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867412011130 doi: 10.1016/j.cell.2012.09.010.

7. Grundlingh J, Dargan PI, El-Zanfaly M, Wood DM. 2,4-Dinitrophenol (DNP): A Weight Loss Agent with Significant Acute Toxicity and Risk of Death. J. Med. Toxicol 2011;7(3):205-212. Available from: http://link.springer.com/10.1007/s13181-011-0162-6 PubMed PMID: 21739343. doi: 10.1007/s13181-011-0162-6.

8. Feldmann HM, Golozoubova V, Cannon B, Nedergaard J. UCP1 Ablation Induces Obesity and Abolishes Diet-Induced Thermogenesis in Mice Exempt from Thermal Stress by Living at Thermoneutrality. Cell Metabolism 2009;9(2):203-209. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S155041310800421X PubMed PMID: 19187776. doi: 10.1016/j.cmet.2008.12.014.

9. Nedergaard J, Cannon B. UCP1 mRNA does not produce heat. Biochim Biophys Acta 2013;1831(5):943-949. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1388198113000279 doi: 10.1016/j.bbalip.2013.01.009.

10. Lee P, Swarbrick MM, Ho KKY. Brown Adipose Tissue in Adult Humans: A Metabolic Renaissance. Endocrine Reviews 2013;34(3):413-438. Available from: http://press.endocrine.org/doi/abs/10.1210/er.2012-1081 PubMed PMID: 23550082. doi: 10.1210/er.2012-1081.

11. Park A. Distinction of white, beige and brown adipocytes derived from mesenchymal stem cells. WJSC 2014;6(1):33-42. Available from: http://www.wjgnet.com/1948-0210/full/v6/i1/33.htm doi: 10.4252/wjsc.v6.i1.33.

12. Wang QA, Tao C, Gupta RK, Scherer PE. Tracking adipogenesis during white adipose tissue development, expansion and regeneration. Nat Med 2013;19(10):1338-1344. Available from: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nm.3324 PubMed PMID: 23995282. doi: 10.1038/nm.3324.

13. Rosenwald M, Wolfrum C. The origin and definition of brite versus white and classical brown adipocytes. Adipocyte 2013;3(1):4-9. Available from: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.4161/adip.26232 PubMed PMID: 24575363. doi: 10.4161/adip.26232.

14. Kajimura S, Seale P, Kubota K, Lunsford E, Frangioni JV, Gygi SP, et al. Initiation of myoblast to brown fat switch by a PRDM16–C/EBP-β transcriptional complex. Nature 2009;460(7259):1154-1158. Available from: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature08262 PubMed PMID: 19641492. doi: 10.1038/nature08262.

15. Lee Y, Petkova AP, Mottillo EP, Granneman JG. In Vivo Identification of Bipotential Adipocyte Progenitors Recruited by β3-Adrenoceptor Activation and High-Fat Feeding. Cell Metabolism 2012;15(4):480-491. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1550413112001052 PubMed PMID: 22482730. doi: 10.1016/j.cmet.2012.03.009.

16. Sanchez-Gurmaches J, Hung C, Sparks CA, Tang Y, Li H, Guertin DA. PTEN Loss in the Myf5 Lineage Redistributes Body Fat and Reveals Subsets of White Adipocytes that Arise from Myf5 Precursors. Cell Metabolism 2012;16(3):348-362. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1550413112003257 PubMed PMID: 22940198. doi: 10.1016/j.cmet.2012.08.003.

17. Wu J, Boström P, Sparks LM, Ye L, Choi J, Giang A, et al. Beige Adipocytes Are a Distinct Type of Thermogenic Fat Cell in Mouse and Human. Cell 2012;150(2):366-376. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867412005958 doi: 10.1016/j.cell.2012.05.016.

18. Sharp LZ, Shinoda K, Ohno H, Scheel DW, Tomoda E, Ruiz L, et al. Human BAT possesses molecular signatures that resemble beige/brite cells. PLoS One 2012;7(11):49452. Available from: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0049452 PubMed PMID: 23166672. doi: 10.1371/journal.pone.0049452.

19. Wu J, Cohen P, Spiegelman BM. Adaptive thermogenesis in adipocytes: Is beige the new brown. Genes & Development 2013;27(3):234-250. Available from: http://genesdev.cshlp.org/cgi/doi/10.1101/gad.211649.112 doi: 10.1101/gad.211649.112.

20. Cypess AM, Lehman S, Williams G, Tal I, Rodman D, Goldfine AB, et al. Identification and Importance of Brown Adipose Tissue in Adult Humans. N Engl J Med 2009;360(15):1509-1517. Available from: http://www.nejm.org/doi/abs/10.1056/NEJMoa0810780 doi: 10.1056/NEJMoa0810780.

21. Hu HH, Gilsanz V. Developments in the Imaging of Brown Adipose Tissue and its Associations with Muscle, Puberty, and Health in Children. Front. Endocrin 2011;2(2):33-3389. Available from: http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fendo.2011.00033/full PubMed PMID: 22649372. doi: 10.3389/fendo.2011.00033.

22. Branca RT, Zhang L, Warren WS, Auerbach E, Khanna A, Degan S, et al. In vivo noninvasive detection of Brown Adipose Tissue through intermolecular zero-quantum MRI. PLoS One 2013;8(9):74206. Available from: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0074206 PubMed PMID: 24040203. doi: 10.1371/journal.pone.0074206.

23. Arrojo E Drigo R , Fonseca TL, Werneck-de-Castro JP, Bianco AC. Role of the type 2 iodothyronine deiodinase (D2) in the control of thyroid hormone signaling. Biochim Biophys Acta 2013;1830(7):3956-3964. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0304416512002450 doi: 10.1016/j.bbagen.2012.08.019.

24. Virtanen KA, Lidell ME, Orava J, Heglind M, Westergren R, Niemi T, et al. Functional Brown Adipose Tissue in Healthy Adults. N Engl J Med 2009;360(15):1518-1525. Available from: http://www.nejm.org/doi/abs/10.1056/NEJMoa0808949 doi: 10.1056/NEJMoa0808949.

25. Kajimura S, Seale P, Tomaru T, Erdjument-Bromage H, Cooper MP, Ruas JL, et al. Regulation of the brown and white fat gene programs through a PRDM16/CtBP transcriptional complex. Genes & Development 2008;22(10):1397-1409. Available from: http://www.genesdev.org/cgi/doi/10.1101/gad.1666108 doi: 10.1101/gad.1666108.

26. Mori M, Nakagami H, Rodriguez-Araujo G, Nimura K, Kaneda Y. Essential role for miR-196a in brown adipogenesis of white fat progenitor cells. PLoS Biol 2012;10(4):1001314. Available from: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pbio.1001314 PubMed PMID: 22545021. doi: 10.1371/journal.pbio.1001314.

27. Ohno H, Shinoda K, Spiegelman BM, Kajimura S. PPARγ agonists Induce a White-to-Brown Fat Conversion through Stabilization of PRDM16 Protein. Cell Metabolism 2012;15(3):395-404. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1550413112000502 PubMed PMID: 22405074. doi: 10.1016/j.cmet.2012.01.019.

28. Cederberg A, Grønning LM, Ahrén B, Taskén K, Carlsson P, Enerbäck S. FOXC2 Is a Winged Helix Gene that Counteracts Obesity, Hypertriglyceridemia, and Diet-Induced Insulin Resistance. Cell 2001;106(5):563-573. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867401004743 PubMed PMID: 11551504. doi: 10.1016/S0092-8674(01)00474-3.

29. Kim JK, Kim HJ, Park SY, Cederberg A, Westergren R, Nilsson D, et al. Adipocyte-Specific Overexpression of FOXC2 Prevents Diet-Induced Increases in Intramuscular Fatty Acyl CoA and Insulin Resistance. Diabetes 2005;54(6):1657-1663. Available from: http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/doi/10.2337/diabetes.54.6.1657 PubMed PMID: 15919786. doi: 10.2337/diabetes.54.6.1657.

30. Barbatelli G, Murano I, Madsen L, Hao Q, Jimenez M, Kristiansen K. The emergence of cold-induced brown adipocytes in mouse white fat depots is determined predominantly by white to brown adipocyte transdifferentiation. Am J Physiol Endocrinol Metab 2010;298(6):1244-1253. doi: 10.1152/ajpendo.00600.2009.

31. Haas B, Mayer P, Jennissen K, Scholz D, Berriel Diaz M, Bloch W, et al. Protein kinase G controls brown fat cell differentiation and mitochondrial biogenesis. Sci Signal 2009;2(99):78. Available from: http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@rn+10102-43-9 PubMed PMID: 19952371. doi: 10.1126/scisignal.2000511.

32. Ortega-Molina A, Efeyan A, Lopez-Guadamillas E, Muñoz-Martin M, Gómez-López G, Cañamero M, et al. Pten Positively Regulates Brown Adipose Function, Energy Expenditure, and Longevity. Cell Metabolism 2012;15(3):382-394. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1550413112000484 PubMed PMID: 22405073. doi: 10.1016/j.cmet.2012.02.001.

33. Wei W, Dutchak PA, Wang X, Ding X, Wang X, Bookout AL, et al. Fibroblast growth factor 21 promotes bone loss by potentiating the effects of peroxisome proliferator-activated receptor. Proceedings of the National Academy of Sciences 2012;109(8):3143-3148. Available from: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1200797109 PubMed PMID: 22315431. doi: 10.1073/pnas.1200797109.

34. Iglesias P, Selgas R, Romero S, Diez JJ. MECHANISMS IN ENDOCRINOLOGY: Biological role, clinical significance, and therapeutic possibilities of the recently discovered metabolic hormone fibroblastic growth factor 21. European Journal of Endocrinology 2012;167(3):301-309. Available from: http://www.eje-online.org/cgi/doi/10.1530/EJE-12-0357 PubMed PMID: 22740503. doi: 10.1530/EJE-12-0357.

35. Hojman P, Pedersen M, Nielsen AR, Krogh-Madsen R, Yfanti C, Akerstrom T, et al. Fibroblast Growth Factor-21 Is Induced in Human Skeletal Muscles by Hyperinsulinemia. Diabetes 2009;58(12):2797-2801. Available from: http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/doi/10.2337/db09-0713 doi: 10.2337/db09-0713.

36. Mashili FL, Austin RL, Deshmukh AS, Fritz T, Caidahl K, Bergdahl K, et al. Direct effects of FGF21 on glucose uptake in human skeletal muscle: implications for type 2 diabetes and obesity. Diabetes Metab. Res. Rev 2011;27(3):286-297. Available from: http://doi.wiley.com/10.1002/dmrr.1177 PubMed PMID: 21309058. doi: 10.1002/dmrr.1177.

37. Irving BA, Still CD, Argyropoulos G. Does IRISIN Have a BRITE Future as a Therapeutic Agent in Humans. Curr Obes Rep 2014;3(2):235-241. Available from: http://link.springer.com/10.1007/s13679-014-0091-1 PubMed PMID: 24818073. doi: 10.1007/s13679-014-0091-1.

38. Madsen L, Pedersen LM, Lillefosse HH, Fjaere E, Bronstad I, Hao Q, et al. UCP1 induction during recruitment of brown adipocytes in white adipose tissue is dependent on cyclooxygenase activity. PLoS One 2010;5(6):11391. Available from: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0011391 PubMed PMID: 20613988. doi: 10.1371/journal.pone.0011391.

39. Wang Q, Zhang M, Ning G, Gu W, Su T, Xu M. Brown adipose tissue in humans is activated by elevated plasma catecholamines levels and is inversely related to central obesity. PLoS One 2011;6(6):21006. doi: 10.1371/journal.pone.0021006.

40. Peirce V, Vidal-Puig A. Regulation of glucose homoeostasis by brown adipose tissue. The Lancet Diabetes & Endocrinology 2013;1(4):353-360. Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S221385871370055X doi: 10.1016/S2213-8587(13)70055-X.

41. Stanford KI, Middelbeek RJW, Townsend KL, An D, Nygaard EB, Hitchcox KM, et al. Brown adipose tissue regulates glucose homeostasis and insulin sensitivity. J. Clin. Invest 2013;123(1):215-223. Available from: http://www.jci.org/articles/view/62308 doi: 10.1172/JCI62308.

42. Lockie SH, Stefanidis A, Oldfield BJ, Perez-Tilve D. Brown adipose tissue thermogenesis in the resistance to and reversal of obesity: A potential new mechanism contributing to the metabolic benefits of proglucagon-derived peptides. Adipocyte 2013;2(4):196-200. Available from: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.4161/adip.25417 doi: 10.4161/adip.25417.


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Кокшарова Е.О., Майоров А.Ю., Шестакова М.В., Дедов И.И. Метаболические особенности и терапевтический потенциал бурой и ?бежевой? жировой ткани. Сахарный диабет. 2014;17(4):5-15. https://doi.org/10.14341/DM201445-15

For citation:


Koksharova E.O., Mayorov A.Yu., Shestakova M.V., Dedov I.I. Metabolic characteristics and therapeutic potential of brown and ?beige? adipose tissues. Diabetes mellitus. 2014;17(4):5-15. https://doi.org/10.14341/DM201445-15

Просмотров: 34


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0351 (Print)
ISSN 2072-0378 (Online)