Identifikation molekularer Marker von braunen Adipozyten-Progenitorzellen

Hintergrund

Mittels PET-CT konnten kürzlich signifikante Mengen an funktionell aktivem braunem Fettgewebe (BAT) bei Erwachsenen nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Aktivität des Gewebes bei Probanden mit Adipositas im Vergleich zu schlanken signifikant vermindert war. Darüber hinaus waren Aktivitätsunterschiede in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht der Probanden erkennbar. BAT ist bei Mäusen bei der Regulation des Körpergewichts involviert und wird zurzeit als mögliche Therapieoption zur Behandlung von Adipositas beim Menschen diskutiert.
Nach Kälteexposition oder durch pharmakologische Behandlung können braune Adipozyten auch im weißen Fettgewebe (WAT) entstehen. Diese induzierbaren braunen Adipozyten repräsentieren einen neuartigen Phänotyp von Fettzellen, die aus einem speziellen Subtyp von Vorläuferzellen differenzieren. Die Charakteristika dieser Progenitorzellen wurden beim Menschen bisher nicht untersucht.
In Vorarbeiten haben wir humane Progenitorzellen aus dem subkutanen Fettgewebe und aus dem tiefen Halsfettgewebe isoliert und kultiviert. Wir konnten zeigen, dass Progenitoren aus der Subkutis in weiße Fettzellen differenzieren, wohingegen Progenitoren aus dem tiefen Halsfettgewebe in UCP-1-positive, “braune“ Adipozyten differenzieren. Mittels Affimetrix Transcriptome Arrays haben wir die Genexpressionsmuster beider Vorläuferzelltypen verglichen und konnten 184 differentiell regulierte Gene identifizieren.

Ziele

Ziel dieses Projekts ist es, Gene zu charakterisieren, die eine kausale Rolle bei der Entwicklung von induzierbarem, humanem BAT spielen. Durch gezieltes Ausschalten der Genfunktion oder durch Überexpression soll die Funktion der im Array gefundenen Kandidatengene untersucht werden.

Methodik/Vorgehensweise

Die humane Präadipozyten-Zellinie SGBS wird als Modell weißer Adipozyten-Progenitoren verwendet. Die Rolle der von uns mittels DNA-Mikroarray-Analysen gefundenen Kandidatengene wird mittels ihrer gezielten Repression bzw. Überexpression untersucht. Dazu verwenden wir ein in unserem Labor etabliertes lentivirales Expressionssystem. Die erfolgreiche Überexpression / Repression wird mittels quantitativer RT-PCR und Western Blot untersucht. Um den Phänotyp der modifizierten Zellen zu definieren, werden 1) die Kapazität zur adipogenen Differenzierung, 2) die Expression von BAT Markergenen und 3) die mitochondriale Aktivität und Respiration untersucht.

Projektleitung

Dr. Daniel Tews
Sektion Pädiatrische Endokrinologie und Diabetologie
Endokrinologisches Forschungslabor
Universitätsklinik für Kinder- und Jugendmedizin
Universität Ulm
Eythstr. 24, 89077 Ulm

Telefon: 0731/50057418

E-Mail: daniel.tews@uniklinik-ulm.de

Kooperationspartner

Prof. Dr. Martin Klingenspor
Lehrstuhl für Molekulare Ernährungsmedizin
Technische Universität München
Else Kröner-Fresenius Zentrum für Ernährungsmedizin &
ZIEL – Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung
Gregor-Mendel-Str. 2, 85350 Freising-Weihenstephan
Telefon: 08161/712386
Fax: 08161/712404
E-Mail: mk@tum.de

Links

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Else Kröner-Fresenius-Zentrum für Ernährungsmedizin

ZIEL – Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung

 

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