Αφηρημένο

Η παχυσαρκία είναι ένας βασικός παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη καρκίνου του παχέος εντέρου? Ωστόσο, τα δίκτυα ενδοκρινικό /παρακρινής /μεταβολικές μεσολάβηση αυτή τη σύνδεση δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Εδώ υποθέτουμε ότι τα αποτελέσματα της παχυσαρκίας σε εκκρινόμενη προϊόντα από τον λιπώδη ιστό που επάγουν κακοήθεια που σχετίζονται με μεταβολικές αλλαγές στα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου. Ανθρώπινα HCT116 κύτταρα καρκίνου του παχέος εντέρου, εξετέθησαν σε ρυθμισμένα μέσα από καλλιεργημένα ανθρώπινων θραυσμάτων λιπώδους ιστού των παχύσαρκων έναντι μη παχύσαρκα άτομα. ρυθμός κατανάλωση οξυγόνου (OCR, ως επί το πλείστον μιτοχονδριακή αναπνοή) και εξωκυτταρικό ρυθμό οξίνισης (ECAR, ως επί το πλείστον παραγωγής γαλακτικού οξέος μέσω της γλυκόλυσης) εξετάσθηκαν έναντι των αναληφθεισών τη βιωσιμότητα των κυττάρων και την έκφραση των σχετικών γονιδίων και πρωτεϊνών. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι ρυθμισμένα μέσα από παχύσαρκοι (έναντι μη παχύσαρκα) άτομα μειωμένη βασική (40%,

p & lt? 0,05

) και μέγιστη (50%,

p & lt? 0,05

) OCR και γονιδιακή έκφραση των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών και Bax χωρίς να επηρεάζει τη βιωσιμότητα των κυττάρων ή την έκφραση γλυκολυτικών ενζύμων. Παρόμοιες αλλαγές μπορούν να ανακεφαλαιωθούν με επώαση των κυττάρων με λεπτίνη, ενώ η λεπτίνη-υποδοχέα ειδικού ανταγωνιστή αναστέλλεται η μειωμένη OCR που προκαλείται από ρυθμισμένα μέσα από παχύσαρκα άτομα. Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι εκκρινόμενη προϊόντων από το λιπώδη ιστό των παχύσαρκων ατόμων αναστέλλουν μιτοχονδριακή αναπνοή και λειτουργία σε καρκινικά κύτταρα HCT116 του κόλου, ένα αποτέλεσμα που είναι τουλάχιστον εν μέρει προκαλούνται από λεπτίνη. Αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν ένα υποθετικό νέο μηχανισμό για την παχυσαρκία που σχετίζεται με κίνδυνο εμφάνισης γαστρεντερικών κακοηθειών, και να προτείνουν πιθανές νέες θεραπευτικές οδούς

Παράθεση:. Yehuda-Shnaidman Ε, Nimri L, Tarnovscki Τ, Kirshtein Β, Rudich Α, Schwartz Β (2013) που εκκρίνεται Ανθρωπίνων λιπώδης λεπτίνη Μειώσεις μιτοχονδριακή αναπνοή σε HCT116 κύτταρα καρκίνου του παχέος εντέρου. PLoS ONE 8 (9): e74843. doi: 10.1371 /journal.pone.0074843

Επιμέλεια: Giovanna Bermano, Robert Gordon University, Ηνωμένο Βασίλειο

Ελήφθη: 24 Ιαν 2013? Αποδεκτές: 8 Αυγ 2013? Δημοσιεύθηκε: 20 Σεπτεμβρίου 2013

Copyright: © 2013 Yehuda-Shnaidman et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το Ισραήλ Science Foundation Επιχορήγηση 134/06 με το BS Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

καθίσταται ολοένα και πιο σαφές ότι η ανησυχητική αύξηση του επιπολασμού της παχυσαρκίας όχι μόνο θα αυξήσει τον κίνδυνο του πληθυσμού της καρδιο-μεταβολικών διαταραχών [1], όπως το υπερβολικό βάρος σώματος είναι τώρα επίσης αναγνωρίζεται ως σημαντικός παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη της διαδεδομένη καρκίνους όπως ο καρκίνος του παχέος εντέρου [2]. Ωστόσο, ενώ η σχέση μεταξύ παχυσαρκίας και καρδιο-μεταβολικών εκφάνσεις της έχει μελετηθεί εκτενώς κατά τις τελευταίες δεκαετίες, οι μηχανισμοί για τη «σύνδεση με την παχυσαρκία κακοήθεια» εξακολουθούν να παραμένουν ελάχιστα κατανοητή.

Ο λιπώδης ιστός είναι ένας ενεργός ενδοκρινές όργανο, που εκκρίνουν λιπαρά οξέα και πεπτιδικές ορμόνες ή κυτοκίνες (Αδιποκυτοκίνες), που εμπλέκονται άμεσα όχι μόνο στη ρύθμιση του μεταβολισμού σε ολόκληρο το σώμα, αλλά και σε φλεγμονώδεις και ανοσολογικές αποκρίσεις [3]. Έχει προταθεί ότι η παχυσαρκία σχετίζεται με αύξηση του μεγέθους των λιποκυττάρων και /ή τον αριθμό, αλλοιωμένη έκκριση λιπώδους ιστού και την αυξημένη αγγειογένεση, μπορεί να συμβάλουν σε αυξημένο κίνδυνο ορισμένων κακοηθειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του παχέος εντέρου [1,4,5]. Αλλαγές στα επίπεδα λιπώδους ιστού επηρεάζει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, την απόπτωση, επεμβατική ανάπτυξη, και την αγγειογένεση [1]. Αν και έχουν πολυάριθμες Αδιποκυτοκίνες έχουν ταυτοποιηθεί, μόνο αρκετά έχουν μελετηθεί για την ικανότητά τους να ρυθμίζουν την ανάπτυξη του όγκου του καρκίνου του παχέος εντέρου. Το επίπεδο της λεπτίνης στον ορό είναι στενά συνδεδεμένη με το λιπώδη ιστό (AT) μάζα [6] και έχει διαπιστώσει στο παρελθόν μας για να επηρεάσει την έναρξη του καρκίνου του παχέος εντέρου και την πρόοδο,

in vitro

[7].

σε αντίθεση με τα φυσιολογικά κύτταρα, τα οποία βασίζονται κατά κύριο λόγο στην μιτοχονδριακή οξειδωτική φωσφορυλίωση για την παραγωγή ATP, τα περισσότερα καρκινικά κύτταρα βασίζονται περισσότερο σε μεγάλο βαθμό από αερόβια γλυκόλυση? ένα φαινόμενο που ονομάζεται «η επίδραση Warburg» [8]. Είχε προηγουμένως αποδειχθεί ότι υπό κανονικές συνθήκες οξυγόνου, μη-μεταστατικά κύτταρα καταναλώνουν λιγότερη γλυκόζη, ενώ μεταστατικά κύτταρα συστατικά εμφανίζουν υψηλότερο ποσοστό γλυκόλυση, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι συνεργάτες ‘φαινόμενο Warburg »με υψηλότερο κακοήθη φαινότυπο [9]. Αντίστοιχα, αυξημένα πρόσληψη γλυκόζης ακόμη και υπό κανονικές συνθήκες οξυγόνου είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των κακοήθων καρκίνων, ωστόσο, τα μοριακά γεγονότα που εμπλέκονται δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Ειδικότερα, δεν είναι σαφές εάν η μετάβαση από μιτοχονδριακή να γλυκολυτικών αναπνοή είναι πρωταρχικός, δηλαδή, μια συνέπεια της αυξημένης έκφρασης του γλυκολυτικού πρωτεϊνών, ή είναι μάλλον δευτερεύουσα σε μιτοχονδριακή δυσλειτουργία (που συνιστά ισοδύναμο της «Παστέρ αποτέλεσμα»).

Η υψηλή συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου στην παχυσαρκία μπορεί να επισημάνει για κακοήθη-παράγοντες προαγωγής που προέρχονται από το λιπώδη ιστό μεταβάλλεται. Αν και οι περισσότεροι λιποκύτταρα μπορεί να μην είναι σε άμεση φυσική επαφή με τα κύτταρα του παχέος εντέρου, υπάρχουν ακόμη τοπικές λιποκύτταρα στο κοιλιακό λίπος που βρίσκονται στην περιοχή του κολικού ιστού και μπορεί να επηρεάσει, μέσω εκκρίνεται προϊόντα τους, το μεταβολισμό του παχέος κυττάρων. Κατά τη διάρκεια της καρκινογένεσης του παχέος εντέρου καρκινικά κύτταρα μπορούν να διαπεράσουν το έντερο, να φτάσει την κυκλοφορία και εισάγετε το ήπαρ. Στα μεταναστευτικά καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου οδού ενδέχεται να αντιμετωπίσετε τα αιμοφόρα αγγεία που προέρχονται από το λίπος μάζα και πλούσια σε αντιποκινών. Για το καλύτερο της γνώσης μας, είναι ανεξερεύνητο αν AT προκαλεί μεταβολικές επαναπρογραμματισμό του παχέος εντέρου ιστού μέσα από την προαγωγή της ενισχυμένης γλυκόλυση ή /και με αναστολή της μιτοχονδριακής αναπνοής. Η αντιμετώπιση αυτής της υπόθεσης, πραγματοποιήσαμε μια λεπτομερή ανάλυση βιοενεργητική ενός πάνελ ανθρώπινων κυτταρικών σειρών καρκίνου του κόλου που εκτίθενται σε ρυθμισμένα μέσα (CM) συλλέγονται από καλλιεργημένα ανθρώπινα σπλαχνικό (επιπλοϊκά) ΑΤ θραύσματα που λαμβάνονται από υποκείμενα μέσα σε ένα ευρύ φάσμα ΔΜΣ. Αναφέρουμε εδώ ότι τα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου HCT116 εκτέθηκαν σε CM από παχύσαρκα άτομα εμφανίζουν μια σημαντική μείωση στην μιτοχονδριακή ρυθμό αναπνοής και στο επίπεδο έκφρασης του γονιδίου του μιτοχονδριακού πρωτεΐνες, χωρίς σημαντική μεταβολή στο επίπεδο έκφρασης πρωτεϊνών γλυκόλυσης. Επιπλέον, διαπιστώνουμε ότι η λεπτίνη μπορεί να είναι ένα βασικό μοριακό σήμα μεσολάβηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ ΑΤ και καρκίνου του παχέος εντέρου κύτταρα.

Μέθοδοι

προετοιμασία

συλλογή του Ανθρώπου δείγματος και ρυθμισμένα μέσα (CM)

το πρωτόκολλο της μελέτης εγκρίθηκε από την τοπική επιτροπή δεοντολογίας του University Medical Center Soroka και το Πανεπιστήμιο Ben Gurion. Μια γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε για κάθε μία από τις συμμετέχουσες ασθενών. Ανθρώπινα επιπλοϊκά AT βιοψίες συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της κατ ‘επιλογήν κοιλιακών χειρουργικές επεμβάσεις, όπως περιγράφηκε προηγουμένως [10] από μη παχύσαρκα (ΔΜΣ: 26.2 kg /m

2 ± 0,9 (μέση τιμή ± SD), Ηλικία: 51,2 ± 11 έτη,

n

= 4) ή παχύσαρκα άτομα (ΒΜΙ: 42,1 kg /m

2 ± 5.8, ηλικία: 38,8 ± 16 έτη,

n

= 10). Καλλιεργημένα λιπώδης ιστός θραύσματα (2-3 mm

3, 100 mg /ml μέσου) επωάστηκαν στους 37 ° C σε μέσο [ΟΜΕΜ + 10% (ν /ν) FCS, 2 mM Ε-γλουταμίνη], αφήνεται να κατακαθίσει όλη τη νύκτα, το μέσο αντικαταστάθηκε, και τα θραύσματα περαιτέρω επωάστηκαν για 24 ώρες στο ίδιο μέσο χωρίς FCS. Τα θραύσματα απομακρύνθηκαν με λαβίδα, και τα μέσα μαζικής ενημέρωσης (CM) μεταφέρεται από το πηγάδι σε έναν καθαρό σωλήνα, γρήγορα καταψύχθηκαν (10 δευτερόλεπτα) σε υγρό άζωτο και αποθηκεύτηκαν στους -80 ° C.

Κυτταροκαλλιέργεια

Ανθρώπινο κόλον καρκινικές κυτταρικές σειρές: HCT116, HM-7 και Caco

2 καλλιεργήθηκαν στους 37 ° C, 5% CO

2 σε DMEM συμπληρωμένο με 10% (ν /ν) FCS, 2mM L- γλουταμίνη και 0.2% (ν /ν) πενικιλλίνη-στρεπτομυκίνη. HCT116 και Caco

2 κυτταρικές γραμμές ελήφθησαν από την American Type Culture Collection (ATCC, USA). HM-7 είναι μια παραλλαγή των κυττάρων του LS174T, επιλέξει προηγουμένως για την ικανότητά της να παράγει υψηλές ποσότητες βλεννίνης [11] και να είναι ιδιαίτερα μεταστατικό στο

in vivo

[12] και

in vitro

συστήματα [13]

τα κύτταρα σπάρθηκαν σε:. 0,2% ζελατίνη-καλύπτονται 24 φρεατίων XF24 πλάκες (3 × 10

4 κύτταρα /φρεάτιο, ιππόκαμπος Bioscience, North Billerica, ΜΑ) για OCR και ECAR πειράματα? τρυβλία 24 φρεατίων (7.5 χ 10

5 κύτταρα /φρεάτιο) για τις πρωτεΐνες ή εκχύλιση RNA. Εικοσιτέσσερις ώρες αργότερα, τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με DMEM (έλεγχος), η λεπτίνη (100 ng /ml), μη-παχύσαρκα ή παχύσαρκοι CM. Όπου ενδείκνυται, ανταγωνιστής λεπτίνη (1 ng /ml) προστέθηκε σε κύτταρα που επωάστηκαν με CM.

μετρήσεων κυτταρική αναπνοή

Κινητά OCR και ECAR μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας τον αναλυτή XF24 (Seahorse Bioscience, MA , USA) όπως περιγράφεται προηγουμένως [14,15]. Για μέγιστη αναπνοή, χρησιμοποιήθηκε 0,4 μΜ FCCP. Βέλτιστη συγκέντρωση FCCP καθορίστηκε σε προκαταρκτικά πειράματα.

εκχύλιση RNA και PCR πραγματικού χρόνου

RNA απομονώθηκε χρησιμοποιώντας διάλυμα αντιδραστηρίου Tri (MRC, Cincinnati, ΟΗ). Αντίστροφη μεταγραφή εκτελέστηκε χρησιμοποιώντας κιτ cDNA υψηλής χωρητικότητας (Applied Biosystems, Foster City, CA) με τυχαία εναύσματα για ένα Veriti® 96 φρεατίων Thermal Cycler (Applied Biosystems). Real-time PCR έγινε χρησιμοποιώντας SYBR® Green (Applied Biosystems) σε ένα ΑΒΙ PRISM® 7900HT Σύστημα Ανίχνευσης Αλληλουχίας. Οι εκκινητές που περιγράφονται στον Πίνακα S1. Όλα τα αποτελέσματα ομαλοποιήθηκαν σε β-ακτίνη έκφραση.

κηλίδωση Western

Τα κύτταρα σπάρθηκαν σε 7.5 × 10

5 κύτταρα /φρεάτιο πλακών καλά σε 24. Μετά από 24 ώρες τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με DMEM (έλεγχος), η λεπτίνη (100 ng /ml), CM από μη παχύσαρκα ή παχύσαρκα άτομα και επωάστηκαν για 24 ώρες στους 37 ° C. Τα κύτταρα λύθηκαν και φυγοκεντρήθηκαν στα 23.000 g, 15 min. Η πρωτεΐνη προσδιορίσθηκε σε υπερκείμενα με προσδιορισμό πρωτεΐνης microbicinchoninic οξύ-βάση (BCA) (Pierce, Rockford, IL). 25-50 δείγματα πρωτεΐνης μg ηλεκτροφορήθηκαν σε SDS-PAGE, μεταφέρθηκαν σε μεμβράνες νιτροκυτταρίνης (Whatman, Schleicher & amp? Schuell, Dassel, Germany) και αποκλείστηκαν σε 5% (w /v) ξηρό άπαχο γάλα (Difco, Sparks, MD, USA ) όπως περιγράφεται [15]. Πρωτογενή αντισώματα ελήφθησαν από: γλυκολυτικό πρωτεΐνες – Τεχνολογία Σηματοδότησης Κυττάρου (Danvers, ΜΑ, # 8337), Bax αντισώματος – Santa Cruz Biotechnology (CA, USA, SC-493), CytC αντισώματος – BD Biosciences Pharmingen (San Diego, CA, USA , # 556433), β-ακτίνης αντίσωμα – Sigma-Aldrich (St. Louis, ΜΟ, USA). Δευτερεύοντα αντισώματα ελήφθησαν από Jackson (Baltimore ΡΑ, USA). Οι πρωτεΐνες έγιναν ορατές με τη χρήση ECL κιτ (Rockford, IL, USA).

κυτταρική ανάλυση βιωσιμότητας

3 × 10

4 κύτταρα /φρεάτιο καλλιεργήθηκαν σε τρυβλία 96 φρεατίων για 24 ώρες και κατεργάζεται με DMEM (έλεγχος), η λεπτίνη (100 ng /ml), CM από μη παχύσαρκα ή παχύσαρκα άτομα για επιπλέον 24 ώρες. Τα κύτταρα επωάστηκαν με 3- (4,5-διμεθυλθειαζολ-2-υλ) -2,5-διφαινυλτετραζωλίου (ΜΤΤ, 0,5 mg /ml) για 1 h και μια επακόλουθη επώαση με DMSO για 20 λεπτά. Ο σχηματισμός του χρωματισμένου χρωστικής φορμαζάνης εκτιμήθηκε χρωματομετρικά στα 550 nm σε ELX 808 Ultra αναγνώστη μικροπλάκας (ΒΙΟ-Τεκ Instruments INC, Λονδίνο, Ηνωμένο Βασίλειο) με τη χρήση του λογισμικού KCJunior (York, UK).

Ανάλυση δεδομένων

κατά την πειραματική ρυθμίσεις, οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν από ένα και δύο κατευθύνσεων ANOVA επαναλαμβανόμενης μέτρησης, Mann-Whitney ή του Student

t-test

, όπως αναφέρεται στο σχήμα Legends. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως μέση τιμή ± SEM, εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά. Όλα τα στοιχεία είναι αντιπροσωπευτικά αποτελέσματα από τουλάχιστον 3 ανεξάρτητα πειράματα.

Αποτελέσματα

Επιδράσεις της λεπτίνης στο μεταβολισμό HCT116

Μεταξύ των διαφόρων παραγόντων που εκκρίνονται σε υψηλά επίπεδα από τα παχύσαρκα AT, αξιολογήσαμε αν η λεπτίνη μπορεί ενδεχομένως να συμμετάσχουν στη μείωση του μιτοχονδριακού αναπνοή στον καρκίνο του παχέος εντέρου HCT116 κυτταρική γραμμή [16]. Έχουμε αναφερθεί στο παρελθόν ότι τα κύτταρα του παχέος εντέρου έχουν υποδοχέα της λεπτίνης και ότι η λεπτίνη ευνοεί την έναρξη καρκίνου του παχέος εντέρου και την εξέλιξη,

in vitro

[7], εκτός από τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και την ανάπτυξη του όγκου [17,18]. Επιπλέον, έχουμε χαρακτηριζόμενη πρόσφατα ένα μεγάλο αριθμό κυττάρων καρκίνου του παχέος εντέρου και βρήκε ένα επίπεδο κακοήθεια που αυξάνεται ως εξής: Caco

2 & lt? HCT116 & lt? HM-7 [16]. Έτσι, θεωρήσαμε κυτταρική σειρά HCT116 να είναι ένα «μέσο κακοήθη» κυτταρική σειρά καρκίνου του παχέος εντέρου και να χρησιμοποιηθούν αυτά τα κύτταρα στην επόμενη πειράματά μας. Χρησιμοποιώντας τον αναλυτή XF24, μετρήσαμε ποσοστό κατανάλωση οξυγόνου (OCR, ως επί το πλείστον μιτοχονδριακή αναπνοή) και εξωκυτταρικό ρυθμό οξίνισης (ECAR, γαλακτικό που παράγεται μέσω της γλυκόλυσης [15]) των κυττάρων HCT116. Πράγματι, η λεπτίνη κατεργασία των κυττάρων HCT116 οδήγησε σε χαμηλότερα επίπεδα OCR (Σχήμα 1Α) χωρίς σημαντική αλλαγή στην ECAR (Σχήμα 1Β). Επιπλέον, ο μέγιστος ρυθμός αναπνοής, όπως μετράται με την παρουσία του FCCP ήταν σημαντικά χαμηλότερη μετά τη θεραπεία λεπτίνης (Εικόνα 1 C). Αξίζει να σημειωθεί ότι, η θεραπεία λεπτίνη δεν προκάλεσε κυτταρικό θάνατο, παρόμοια με προηγούμενη μελέτη μας [7] και επιβεβαιώθηκε εδώ με μέτρηση του αριθμού των κυττάρων (Σχήμα S1A) και η κυτταρική βιωσιμότητα (Σχήμα S1B).

κύτταρα HCT116 υποβλήθηκαν σε αγωγή με DMEM (έλεγχος), έναντι λεπτίνης (100 ng /ml), για 24 ώρες. (

Α

) Βασική OCR, (

Β

), βασικοκυτταρικό ECAR, (

C

), FCCP που προκαλείται μέγιστη OCR (0,4 μΜ) μετρήθηκαν με τη χρήση του XF24 Analyzer (

n

= 5). *,

P

& lt? 0.01 ελέγχου εναντίον (Μαθητή

t

-τεστ). **

P

& lt? 0.05 ελέγχου εναντίον (Μαθητή

t

-τεστ). Τα αποτελέσματα κανονικοποιήθηκαν για αριθμό κυττάρων και εκφράζεται ως ποσοστό του μάρτυρα

Η

Αυξημένη έκφραση ενός αριθμού γλυκολυτικών ενζύμων έχει συσχετισθεί με καρκινογόνο φαινότυπο (ανασκοπείται σε 8,19,20), συμπεριλαμβανομένων των:. Πυροσταφυλική κινάση (ιδιαίτερα M2 ογκο-ειδικά ισομορφή, αλλά επίσης Μ1 (PKM1, PKM2 [19,21])), εξοκινάση (ιδιαίτερα του ισόμορφου 2, αλλά επίσης 1 (ΚΘ1, HK2 [22,23])), και ΦωσφοφροΌκτοκινάση (PFK [ ,,,0],8]).

θεραπεία λεπτίνη δεν είχε ως αποτέλεσμα σημαντικές αλλαγές στην γονιδιακή (Σχήμα 2Α) ή πρωτεΐνη (Σχήμα 2Β, C) επίπεδα έκφρασης του ΚΘ1, HK2, PKM2, ή PFK. Ωστόσο, το επίπεδο της πρωτεΐνης των συνολικών PKM1 και ισομορφές PKM2 (PKM1M2) ήταν σημαντικά υψηλότερη στα λεπτίνης-κατεργασμένων κυττάρων (Σχήμα 2Β, C), γεγονός που υποδηλώνει ότι η λεπτίνη μπορεί να επηρεάσει την γλυκολυτική οδό τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό (πιθανώς με την αύξηση PKM1), αν και δεν αντικατοπτρίζονται στην ECAR.

κύτταρα HCT116 υποβλήθηκαν σε αγωγή με DMEM (έλεγχος) έναντι λεπτίνης (100 ng /ml), για 24 ώρες. (

A

) επίπεδα έκφρασης γονιδίων ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου (

n

= 4). (

B

) Συνολική κυτταρολύματα αναλύθηκαν με στύπωμα Western. (

C

) πυκνομετρική ανάλυση των δεδομένων της Western blot έγινε. *

P

& gt? 0,05, έναντι αντίστοιχων έλεγχο της κάθε πρωτεΐνης (Μαθητή

t

-τεστ).

Η

μιτοχονδριακή αναπνοή θα μπορούσε να επηρεαστεί από μια ποικιλία από αλλαγές στην μιτοχονδριακών γονιδίων, συμπεριλαμβανομένων αυτών που κωδικοποιούν συγκροτήματα αναπνευστικής αλυσίδας , τα οποία επηρεάζονται επίσης από καρκινογένεση [24,25]. Εμείς επόμενο αξιολογηθεί εάν η μειωμένη OCR που προκαλείται από τη λεπτίνη συνδέεται με αλλαγές στο προφίλ γονίδιο και η έκφραση πρωτεΐνης των μεγάλων μιτοχονδριακών πρωτεϊνών. Μετρήσαμε τα επίπεδα του mRNA των συμπλοκών γονιδίων αναπνευστικής αλυσίδας: 1 σύμπλοκο (

ND1

,

NDUFA13

), σύμπλοκο 2 (

SDHB /C /D

), συγκρότημα 4 (

COX1 /2/4/5

), συγκρότημα 5 (

ATP6, ATP5H

) και κυτόχρωμα C (

CytC

). θεραπεία λεπτίνη μείωσε σημαντικά τα επίπεδα έκφρασης των πυρηνικών κωδικοποιούνται μιτοχονδριακών γονιδίων:

NDUFA13, COX5, CytC

(Σχήμα 3Α)? και των μιτοχονδριακών κωδικοποιούνται γονίδια:

ND1, SDHD, COX2

(Σχήμα 3Β). Επιπλέον, το επίπεδο της πρωτεΐνης του κυτοχρώματος C μειώθηκε σημαντικά από λεπτίνη (Εικόνα 3C). Τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι η λεπτίνη, ως μεμονωμένο παράγοντα? μπορεί να μειώσει μιτοχονδριακή μάζα και τη λειτουργία των κυττάρων του καρκίνου του παχέος εντέρου HCT116.

κύτταρα HCT116 υποβλήθηκαν σε αγωγή με DMEM (έλεγχος) έναντι λεπτίνης (100 ng /ml), για 24 ώρες. (

A

,

B

) επίπεδα έκφρασης γονιδίων ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου (

n

= 4). *,

P

& lt? 0,05, **,

P

& lt? 0,01 έναντι αντίστοιχων έλεγχο του κάθε γονιδίου (του Student

t

-τεστ). (

C

) κυτταρολύματα αναλύθηκαν για κυτόχρωμα C (CytC, άνω πλαίσιο) και β-ακτίνης (κάτω πάνελ) με κηλίδα Western, και πυκνομετρική ανάλυση των δεδομένων έγινε. *

P

& gt? 0,01, έναντι του ελέγχου (Μαθητή

t

-τεστ).

Η

Επιπτώσεις των παχύσαρκων CM για HCT116 αναπνοή

Δοκιμάσαμε αποτελέσματα των ρυθμισμένων μέσων (CM) , που συλλέγονται από σπλαχνικό (επιπλοϊκά) ΑΤ των παχύσαρκων εναντίον μη-παχύσαρκα άτομα, για γλυκολυτικά εναντίον μιτοχονδριακή αναπνοή ποσοστά σε κύτταρα HCT116 [16] (Εικόνα 4). Οι λεπτομέρειες των υποκειμένων συνοψίζονται στον Πίνακα S2.

κύτταρα HCT116 υποβλήθηκαν σε αγωγή για 24 ώρες με DMEM (έλεγχος), CM συλλέγονται από σπλαγχνική ΑΤ μη παχύσαρκα άτομα (n = 4) ή παχύσαρκα άτομα (n = 10) και αναλύθηκαν για OCR τους (

Α

) και ECAR (

Β

) επίπεδα με τη χρήση του XF24 Analyzer. *,

P

& lt? 0.05 έναντι μη παχύσαρκα ή ελέγχου (έλεγχος τ). (

C

) επίπεδα Μέγιστη OCR παρακάτω FCCP (0,4 μΜ) μετρήθηκαν με τη χρήση του XF24 Analyzer. Ελέγχου (

n

= 9), μη παχύσαρκοι (

n

= 4), παχύσαρκοι (

n

= 10). *,

P

& lt? 0.05 έναντι μη παχύσαρκα δείγματος (δοκιμασία Mann Whitney). Τα αποτελέσματα ομαλοποιήθηκαν σε συγκέντρωση πρωτεΐνης και εκφράζεται ως ποσοστό του ελέγχου

Η

Τα στοιχεία μας δείχνουν ότι ο CM από παχύσαρκα ΑΤ οδήγησε σε σημαντικά. (P & lt? 0,05) μειωμένα επίπεδα OCR κατά ~ 40% (Εικόνα 4Α) . Είναι ενδιαφέρον ότι, τα επίπεδα ECAR δεν αυξήθηκαν από το παχύσαρκο CM (Σχήμα 4Β), όπως θα αναμενόταν για την αντιμετώπιση της «φαινόμενο Warburg». Επιπλέον, οι μέγιστες τιμές της αναπνοής, που μετράται από το μιτοχονδριακό αποσυζεύκτη FCCP, ήταν σημαντικά χαμηλότερα σε κύτταρα εκτίθενται στο παχύσαρκο-CM εναντίον κύτταρα εκτίθενται σε μη παχύσαρκα CM (Σχήμα 4C).

Συλλογικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η CM του ΑΤ, ιδιαίτερα από παχύσαρκα άτομα, έχει την ικανότητα να αναστέλλει μιτοχονδριακή αναπνοή σε HCT116 κύτταρα καρκίνου του παχέος εντέρου? μια χαρακτηριστική αλλαγή του μεταβολικού αναπρογραμματισμού χαρακτηριστική για κακοήθη εξαλλαγή.

Επίδραση των παχύσαρκων CM για HCT116 γλυκόλυση

Λαμβάνοντας υπόψη τη μακροχρόνια συζήτηση σχετικά με γλυκολυτικό εναντίον των μιτοχονδρίων λειτουργίες κατά του καρκίνου [26], η πρώτη μας επαλήθευσε ότι η έλλειψη αύξησης των ECAR σε απάντηση στο παχύσαρκο CM αντιστοιχούσε με τα επίπεδα έκφρασης των βασικών γλυκολυτικών πρωτεϊνών. Συνεπώς δοκιμάστηκε το αποτέλεσμα του CM παχύσαρκων στα επίπεδα του γονιδίου και η έκφραση πρωτεΐνης αυτών των επιλεγμένων βασικών γλυκολυτικά ένζυμα. Κύτταρα που εκτίθενται σε παχύσαρκους CM δεν ασκούν οποιεσδήποτε αυξήσεις στο γονίδιο (Σχήμα 5Α) ή τα επίπεδα έκφρασης πρωτεΐνης (Σχήμα 5Β) του ΚΘ1, HK2, PKM1, ή PFK σε σύγκριση με τα κύτταρα που εκτίθενται σε μη παχύσαρκους CM. Σε αντίθεση, μία σημαντική μείωση στο επίπεδο του mRNA της

PKM2

(Σχήμα 5Α) σημειώθηκε, αλλά αυτό δεν σχετίστηκε με παράλληλη μείωση των επιπέδων έκφρασης πρωτεΐνης (Σχήμα 5Β). HM-7 και Caco

2 κύτταρα χρησιμοποιήθηκαν ως έλεγχοι για κύτταρα με περισσότερο ή λιγότερο κακοήθη χαρακτηριστικά σε σύγκριση με HCT116, αντίστοιχα [16]. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν μια θετική συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου κακοήθεια των κυττάρων και το επίπεδο έκφρασης της πρωτεΐνης του ΚΘ1 και PKM2, ενώ το επίπεδο έκφρασης της PFK μειώθηκε σε κυτταρική σειρά ΗΜ7 (Σχήμα 5Β, C). Αυτό είναι σε σχέση με την μειωμένη αναλογία /ECAR OCR του καρκίνου του παχέος εντέρου κυττάρων με το επίπεδο κακοήθεια (Caco

2 & lt? HCT116 & lt? HM-7, Εικόνα S2). Τα αποτελέσματα αυτά συμφωνούν με τα αποτελέσματα που αναφέρθηκαν για καρκινικούς ιστούς και ενεργά κύτταρα πολλαπλασιάζονται [27]. Όλα μαζί, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι μεταβολές στην έκφραση γλυκολυτικά ένζυμα δεν μπορούν να εξηγήσουν τις αναπνευστικές επιδράσεις που προκαλούνται από την παχυσαρκία CM. Αυτό μας ώθησε να ελέγξετε αν CM μεταβάλλει λειτουργία των μιτοχονδρίων.

HCT 116 κύτταρα έλαβαν θεραπεία για 24 ώρες με CM συλλέγονται από σπλαχνικού ΑΤ μη παχύσαρκα άτομα (

n

= 4) ή παχύσαρκα άτομα (

n

= 9). (

A

) επίπεδα έκφρασης του γονιδίου Bax ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου. *,

P

& lt? 0.05 έναντι των αντίστοιχων μη-παχύσαρκα δείγμα του κάθε γονιδίου (δοκιμασία Mann Whitney). (

B

) κυτταρολύματα αναλύθηκαν με στύπωμα Western. HM-7 και Caco

2 χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες (δείτε αποτελέσματα) (

C

), πυκνομετρική ανάλυση των δεδομένων των Δυτικών κηλίδα. *,

P

& gt? 0,01, **,

P

& lt? 0,05 (Δύο Way ANOVA, τεστ Bonferroni)

Η

Επίδραση των παχύσαρκων CM σε HCT116 κύτταρα μιτοχόνδρια

Σε σύγκριση με. μη παχύσαρκα CM, κύτταρα επωάζονται με το παχύσαρκο CM εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα mRNA του μιτοχονδριακού συμπλοκών αναπνευστικής αλυσίδας (Σχήμα 6). Η μείωση ανιχνεύτηκε σε γονίδια που κωδικοποιούνται είτε από την πυρηνική (Σχήμα 6Α) ή μιτοχονδριακή (Σχήμα 6Β) DNA, από κοινού υποδηλώνοντας χαμηλότερη μιτοχονδριακή μάζα. ATP συνθάσης (ATP5H, ATP6) μείωση παρουσίασαν παρόμοια τάση. Αξίζει να σημειωθεί ότι, παχύσαρκοι CM δεν μειώνει τον αριθμό των κυττάρων (Σχήμα S3A), ούτε τη βιωσιμότητα των κυττάρων (Σχήμα S3b). Επιπλέον, τα κύτταρα HCT116 κατεργασία με το μη-παχύσαρκα CM εξέφραζαν υψηλότερα επίπεδα γονιδίου και πρωτεΐνης Bax, μια σημαντική προ-αποπτωτικών Bcl-2 μέλος της οικογένειας [28], σε σύγκριση με τον έλεγχο ή παχύσαρκα κύτταρα CM-αγωγή (Σχήμα 6C, D ). Συλλογικά, τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν σοβαρή δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων των κυττάρων HCT116 που προκαλείται από CM από τα παχύσαρκα άτομα.

κύτταρα HCT116 υποβλήθηκαν σε θεραπεία για 24 ώρες με DMEM (έλεγχος), CM συλλέγονται από σπλαχνικού ΑΤ μη παχύσαρκα άτομα. (

A

,

B

) επίπεδα έκφρασης γονιδίων ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου. Τα παχύσαρκα (

n

= 8), μη παχύσαρκοι (

n

= 4). *,

P

& lt? 0,05, **,

P

& lt? 0,01 έναντι αντίστοιχων μη-παχύσαρκα δείγμα του κάθε γονιδίου (δοκιμασία Mann Whitney). (

C

) επίπεδα έκφρασης γονιδίων ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου. Ελέγχου (

n

= 3), μη παχύσαρκοι (

n

= 4), παχύσαρκοι (

n

= 9). *,

P

& lt? 0,05, έναντι του ελέγχου (Mann Whitney), **

P

& lt? 0,05, σε σχέση με μη παχύσαρκους (Mann Whitney). (

D

) κυτταρολύματα αναλύθηκαν για Βαχ (άνω πάνελ) ή β-ακτίνης (κάτω πάνελ) αντισώματα, με κηλίδα Western και πυκνομετρική ανάλυση έγινε. Κάθετες λευκές γραμμές δηλώνουν μάτισμα εικόνα για να παρουσιάσει μόνο τις σχετικές ζώνες, για λόγους σαφήνειας (που φαίνεται είναι μια ενιαία κηλίδα). Ελέγχου (

n

= 3), μη παχύσαρκοι (

n

= 3), παχύσαρκοι (

n

= 6). *,

P

& gt? 0,01 έναντι του ελέγχου (One Way ANOVA, δοκιμασία Tukey). **

P

& lt? 0.001, έναντι των μη-παχύσαρκα δείγματα (One Way ANOVA, δοκιμασία Tukey).

Η

Τέλος, όπως είχε δείξει ότι η συγκέντρωση λεπτίνης στο CM ήταν συσχετίζεται άμεσα με το ΔΜΣ του λιπώδους δωρητές ιστών [29 ], έτσι προσδιορίσαμε αν λεπτίνης που εκκρίνεται από τον λιπώδη ιστό μοσχεύματα θα μπορούσε να μεσολαβήσει την επίδραση των παχύσαρκων-CM επί του παχέος εντέρου κυτταρική αναπνοή. Πράγματι, η προσθήκη του ανταγωνιστή λεπτίνης, η οποία εμποδίζει τη λεπτίνη δράση [30], σημαντικά προστατεύονται από τη μείωση της OCR που προκλήθηκε από το παχύσαρκο CM (Σχήμα 7).

κύτταρα HCT116 υποβλήθηκαν σε αγωγή για 24 ώρες με CM συλλέχθηκε από σπλαγχνική ΑΤ μη παχύσαρκα ή παχύσαρκα άτομα, με ή χωρίς ανταγωνιστή λεπτίνη (1 ng /ml). επίπεδα OCR μετρήθηκαν με τη χρήση του XF24 Analyzer. Μη παχύσαρκα (

n

= 4), παχύσαρκοι (

n

= 7), μη παχύσαρκα ανταγωνιστή (Lepa μη παχύσαρκα,

n

= 3), οι παχύσαρκοι ανταγωνιστή (Lepa παχύσαρκα,

n

= 6). *,

P

& lt? 0.05 δειγμάτων έναντι από (έλεγχος τ) παχύσαρκοι. Τα αποτελέσματα ομαλοποιήθηκαν σε συγκέντρωση πρωτεΐνης και εκφράζεται ως ποσοστό του ελέγχου.

Η

Συζήτηση

Ο λιπώδης ιστός είναι ένα σημαντικό ενδοκρινικό όργανο που επηρεάζουν ολόκληρο το μεταβολισμό του σώματος. Σε κάποιο στάδιο κατά τη διάρκεια της εξέλιξης της παχυσαρκίας, διάφορα ερεθίσματα στρες μπορεί να οδηγήσει σε ένα δυσλειτουργικό ΑΤ, η οποία με τη σειρά της, θα μυστικό διαταράσσεται σήματα τα οποία μπορούν να μεταβάλλουν την λειτουργία των παρακείμενων ή μακρινών κύτταρα και ιστούς (παρακρινείς και ενδοκρινείς επικοινωνίες). Αυτό διαταράσσεται στιχομυθία μπορεί να συμβάλλει στην φλεγμονή, στην ανάπτυξη της αντίστασης στην ινσουλίνη και στην εμφάνιση ή /και την πρόοδο των διαφόρων μορφών καρκίνου (ανασκόπηση στο 4,31). Πράγματι, η παχυσαρκία έχει πλέον σαφώς σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο για την ανάπτυξη των διαφόρων τύπων καρκίνου, ιδιαίτερα καρκίνους των περιφερικών ιστών που βρίσκονται σε στενή γειτνίαση με το σπλαχνικό ΑΤ (όπως: το ήπαρ, του παχέος εντέρου, του παγκρέατος, του νεφρού [1,2] ). Μια σχετική μελέτη αναφέρθηκε πρόσφατα από Sung et al. [32] οι οποίοι απέδειξαν ότι σε ποντίκια στα οποία καρκινογένεση κόλον χημικώς επαγόμενη, παρατηρήθηκαν ο μεγαλύτερος αριθμός των όγκων του παχέος εντέρου σε ποντίκια στα οποία χορηγήθηκε μία δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά. Αυτό συσχετίστηκε με υψηλότερη κοιλιακό λίπος και οι συγκεντρώσεις της λεπτίνης, της ινσουλίνης και IGF-1. Πράγματι, έχει αναθεωρηθεί πρόσφατα ότι ο παχύσαρκος σπλαχνικού ΑΤ ασκεί ποικίλες συνέπειες για την εξέλιξη του όγκου σε διάφορα στάδια της καρκινογένεσης [4]. Ωστόσο, η βασική συνεισφορά του ΑΤ με τη φυσιολογία του όγκου δεν είναι σαφές ούτε οι μηχανισμοί που εμπλέκονται. Αναφέρουμε εδώ ότι η AT των παχύσαρκων θέμα μπορεί να προωθήσει την εξέλιξη του καρκίνου με την πρόκληση μεταβολικές αλλαγές και κυρίως, μιτοχονδριακή δυσλειτουργία.

Ενεργειακός μεταβολισμός των κυττάρων αποτελέσματα από την αλληλεπίδραση των δύο κύριων βιοενεργειακό μονοπάτια, οξειδωτική φωσφορυλίωση και γλυκόλυση [33 ]. Είναι καλά τεκμηριωμένο ότι ένα συχνό μεταβολικό μεταβολή που παρατηρείται σε καρκινικά κύτταρα είναι ένα υψηλότερο ποσοστό γλυκόλυση και την παραγωγή γαλακτικού οξέος, λόγω της αυξημένης έκφρασης των γονιδίων που κωδικοποιούν γλυκολυτικά ένζυμα και τους μεταφορείς γλυκόζης ([34] και ref. Σε αυτό). Ωστόσο, τα αποτελέσματά μας δείχνουν μόνο μία ήπια επίδραση της λεπτίνης επί γλυκόλυση. Από τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων δεν επηρεάστηκε από την CM από παχύσαρκα σε αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να εξηγηθούν από το γεγονός ότι πολλοί όγκοι παράγουν περισσότερα από ΑΤΡ τους (& gt? 80%) με μιτοχονδριακή αναπνοή [33], [35], η οποία είναι πολύ πιο αποδοτική από γλυκόλυση. Επιπλέον, δεν είναι όλα τα ευρήματα υποστηρίζουν γλυκολυτικό αλλαγές με ογκογένεση. Αντ ‘αυτού, κάποιοι υποστηρίζουν μια ενισχυμένη μιτοχονδριακή παραγωγή ATP για τη στήριξη της ενεργειακής ζήτησης των καρκινικών κυττάρων [36,37]. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα αποτελέσματά μας δεν μπορεί να αποκλείσει αλλαγές στην πρόσληψη και αξιοποίηση των ανάντη γλυκολυτικό ενδιάμεσα γλυκόζης από λεπτίνης /παχύσαρκα CM. Μελλοντικές μελέτες σχετικά με το εάν και κατά πόσον οι αλλαγές στη χρήση της γλυκόζης και του μεταβολισμού της γλυκόζης αλλάξει με λεπτίνη ή παχύσαρκοι CM μπορεί να είναι μια μηχανιστική συστατικό της επίδρασης της παχυσαρκίας /λεπτίνης εκτός από αλλαγές στη μιτοχονδριακή αναπνοή.

Πολλά μόρια μπορούν να οραματιστεί να μεσολαβούν την στιχομυθία μεταξύ των παχύσαρκων AT και ο καρκίνος του παχέος εντέρου. Η λεπτίνη είναι μια ορμόνη που παράγεται από την ΑΤ σε συσχετισμό με ολόκληρο παχυσαρκία σωματικό λίπος. Είναι γνωστό ότι επηρεάζουν πρόσληψη τροφής μέσω κεντρικών δράσεων [38], ωστόσο, ασκεί επίσης περιφερικές δράσεις μέσω των υποδοχέων της σε περιφερικούς ιστούς (όπως: το ήπαρ, μυς, AT, του παχέος εντέρου [7,39]) και μπορεί να είναι παρούσα σε υψηλά συγκεντρώσεις σε περιφερικούς ιστούς που περιβάλλεται από το αμαξοστάσιο σπλαχνικό λίπος. Στην πραγματικότητα, συσσωρεύοντας εκθέσεις δείχνουν λεπτίνη ως ένα υποψήφιο κλειδί που συνδέει την παχυσαρκία και τον καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων: (α) λεπτίνη προάγει την εξέλιξη του καρκίνου του παχέος εντέρου και επιθετικότητα [7,40], του πολλαπλασιασμού των κυττάρων και την ανάπτυξη του όγκου [17,18]? (Β) λεπτίνη προάγει όγκους του μαστού σε παχύσαρκα ποντίκια [41]? έκφραση (γ) του υποδοχέα της λεπτίνης είναι αυξημένη σε ιστούς όγκων και είναι αναγκαία για την προώθηση της προόδου όγκου [42]? και τα επίπεδα (δ) λεπτίνης και υποδοχέα λεπτίνης χρησιμοποιείται για να δείξει την εξέλιξη του καρκίνου του μαστού [43]. Πράγματι, τα στοιχεία μας παρουσιάσει αποδεικτικά στοιχεία για μεταβολές του μεταβολισμού που προκαλείται από τη λεπτίνη σε HCT116 κύτταρα καρκίνου κόλου που είναι παρόμοια με αυτά που παρατηρήθηκαν από τον παχύσαρκο CM. Τα αποτελέσματά μας είναι συνεπή με την προηγούμενη έκθεση Park et al. (2012) σε ποντίκια, δείχνοντας ότι τα επιθηλιακά κύτταρα του όγκου που στερούνται υποδοχέα λεπτίνης έχουν υψηλότερη βασική και μέγιστη στάθμη OCR σε σύγκριση με κύτταρα με φυσιολογική υποδοχέα της λεπτίνης [42]. Είναι ενδιαφέρον, Park et al. δεν ανίχνευσε μια σημαντική διαφορά στο μιτοχονδριακό έκφραση γονιδίων, ούτε σε επίπεδο OCR παρακάτω λεπτίνης θεραπεία. Η διαφορά αυτή μπορεί να εξηγηθεί από τις διάφορες ρυθμίσεις πείραμα, χρησιμοποιώντας τα επιθηλιακά κύτταρα του όγκου τα ποντίκια εναντίον ανθρωπίνων κυττάρων καρκίνου του κόλου? καθώς και από τις διαφορετικές συγκεντρώσεις λεπτίνης που χρησιμοποιείται. Μιτοχονδριακή δυσλειτουργία επόμενες 24 ώρες αγωγή με λεπτίνη μπορεί να είναι συνέπεια της αρχικής αύξηση της οξείδωσης λιπαρών οξέων, λόγω υψηλότερες συγκεντρώσεις λιπαρών οξέων και AMP ενεργοποιείται ενεργοποίηση πρωτεϊνικής κινάσης [44], για να στηρίξουν την αύξηση-ΑΤΡ ζήτηση των καρκινικών κυττάρων [36 , 37]. Αυτό μπορεί να μετατοπιστεί σε μεταγενέστερο μιτοχονδριακές βλάβες, όπως αποδεικνύεται στην καρδιά [45]. Πράγματι, κατά την άμεση έκθεση των HCT116 κυττάρων σε CM, αυξημένη OCR παρατηρήθηκε (δεν φαίνεται).

Είναι σημαντικό, βρήκαμε ότι τα κύτταρα HCT116 εκτεθεί στον παχύσαρκο CM έδειξε χαμηλότερη βασική και μέγιστα επίπεδα OCR μαζί με χαμηλότερη έκφραση επίπεδα πυρηνικά και τα μιτοχόνδρια-κωδικοποιημένα γονίδια, υποδηλώνοντας έναν κεντρικό ρόλο για τα μιτοχόνδρια στο μεταβολικό επαναπρογραμματισμό του καρκίνου του παχέος εντέρου από την παχυσαρκία. Υποστηρικτική των αποτελεσμάτων μας, έχει αποδειχθεί ότι τα μιτοχόνδρια παίζουν σημαντικό ρόλο κατά τη διάρκεια της ογκογένεσης (επανεξεταστούν 24,25), όπου μπορεί να είναι δυσλειτουργική λόγω ελαττωμάτων στη διαδικασία οξειδωτικής φωσφορυλίωσης ή /και λόγω των χαμηλότερων μιτοχονδριακό DNA [20, 24]. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν: NDUFA13 (GRIM-19), ένα ουσιαστικό υπομονάδα του συμπλόκου 1, ανάγεται σε ορθοκολικό καρκίνωμα [46]? SDHs, συγκρότημα 2 υπομονάδες, θεωρούνται ογκοκατασταλτικά γονίδια εφόσον οι μεταλλάξεις τους, να οδηγήσουν σε ογκογένεση? και COX2, συγκρότημα 4 υπομονάδα, ανάγεται σε πολλούς τύπους καρκίνων ([24] και ref. σε αυτό). Επιπλέον, το μιτοχονδριακό DNA βρέθηκε να μειωθεί σε καταστάσεις παχυσαρκίας [47] και τον καρκίνο ([20], [24], αλλά βλέπε 25). Ο μηχανισμός μπορεί να περιλαμβάνει αυξημένη μιτοχονδριακό αποδόμησης (mitophagy) και /ή κατώτερο μιτοχονδριακό πολλαπλασιασμό [20]. Η ενισχυμένη οξειδωτικό στρες στα καρκινικά κύτταρα μπορεί να μειώσει την έκφραση των μιτοχονδριακών γονιδίων [48]. Το πιο σημαντικό, η μείωση στην μιτοχονδριακό DNA συσχετίζεται με την πρόοδο και την επιθετικότητα της κακοήθειας του καρκίνου. Αυτό το φαινόμενο επιτρέπει μιτοχονδριακό DNA να είναι ένα διαγνωστικό εργαλείο για την αξιολόγηση της εξέλιξης του καρκίνου ([24,25] και ref. Σε αυτό). Συνολικά, τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι η παχυσαρκία προωθεί τα καρκινικά κύτταρα πρόοδο και την επιθετικότητα, με αποτέλεσμα μια πιο σοβαρή μορφή της νόσου.

Ένα άλλο ενδιαφέρον αποτέλεσμα είναι η παρατήρηση ότι HCT116 κύτταρα που εκτίθενται σε παχύσαρκα CM δεν είναι σε θέση να αυξήσουν την έκφραση Bax, σε αντίθεση με τα μη-παχύσαρκα CM-επεξεργασμένα κύτταρα (Σχήμα 6C, D). Παρά το γεγονός ότι το επίπεδο δραστηριότητας Βαχ, αυτή καθαυτή, δεν μετρήθηκε, η εξήγηση θα μπορούσε να περιλαμβάνει τη θεωρία «mitocheckpoint» (που συζητείται στο 24), αναφερόμενος στο μιτοχονδριακό ικανότητα να υπερ-come ζημιογόνο ερεθίσματα από την αποκατάσταση της λειτουργίας των μιτοχονδρίων ή την προώθηση της απόπτωσης χρησιμοποιώντας αλλαγές της γονιδιακής έκφρασης. Σε περιπτώσεις όπου μιτοχόνδρια είναι δυσλειτουργικά, κύτταρα θα γίνει ανθεκτικά σε απόπτωση και ως εκ τούτου, ερέθισμα τραυματισμός μπορεί να οδηγήσει σε ογκογένεση. Οι αναπνευστικού συγκροτήματα θεωρείται ότι είναι το μιτοχονδριακό μηχανισμό «σημείο ελέγχου», παίζει ένα ρόλο στην καταστολή της ογκογένεσης. Έτσι, τα αποτελέσματα μας μπορεί να προτείνει δυσλειτουργικές μιτοχόνδρια των επηρεαζόμενων καρκινικών κυττάρων. Τα αυξημένα επίπεδα Ββχ που προκαλείται από το μη-παχύσαρκους CM μπορεί να εξηγηθεί από adipo-κυτοκίνες παραγωγής από την ΑΤ που είναι διαφορετικές μεταξύ τους παχύσαρκους και μη-παχύσαρκους AT λόγω των πληθυσμών απόκλιση μακροφάγων (πιο μακροφάγα σε άπαχο ΑΤ είναι M2 μακροφάγα ενώ στη παχύσαρκοι μακροφάγα είναι Μ1 [31]). Όταν τεμαχίζοντας τη σχέση μεταξύ παχυσαρκίας και καρκίνου του παχέος εντέρου τα αποτελέσματα αυτά να προσθέσετε πολύτιμα και τα νέα διορατικότητα στην ανάδειξη της μιτοχόνδρια ως βασικός παράγοντας σε αυτή τη διαδικασία.

Τέλος, διαπιστώσαμε μια σημαντική προστασία του ανταγωνιστή της λεπτίνης κατά παχύσαρκοι-CM-επαγόμενη