A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Che-Yu Chu, Chi-Fang Chen

akt1

Departamentul de Afiliere pentru Tehnologia Bioscienței, Universitatea Creștină Chung Yuan, Chung-Li, Taiwan

A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Che-Yu Chu, Chi-Fang Chen

Departamentul de Afiliere pentru Tehnologia Bioscienței, Universitatea Creștină Chung Yuan, Chung-Li, Taiwan

Departamentul de Afiliere pentru Tehnologia Bioscienței, Universitatea Creștină Chung Yuan, Chung-Li, Taiwan

Centrul de Cercetare a Genomului de Afiliere, Academia Sinica, NanKang, Taiwan

Afiliere Muzeul Național de Biologie și Acvariu Marin, Pingtung, Taiwan

Divizia de Afiliere Hematologie și Oncologie, Departamentul de Medicină, Spitalul General Veteran Taipei, Taipei, Taiwan, Școala Națională de Medicină a Universității Yang-Ming, Taipei, Taiwan

Divizia de Afiliere Genetică și Metabolism, Departamentul de Cercetări Medicale, Spitalul Memorial Mackay, Taipei, Taiwan

Departamentul de Pediatrie, Spitalul Memorial Mackay, Taipei, Taiwan, Departamentul de Cercetări Medicale, Spitalul Memorial Mackay, Taipei, Taiwan, Medicina Mackay, Colegiul de Nursing și Management, Taipei, Taiwan, Departamentul de Inginerie Chimică și Biotehnologie, Universitatea Națională de Tehnologie Taipei, Taipei, Taiwan

Departamentul de Afiliere Tehnologia Bioscienței, Universitatea Creștină Chung Yuan, Chung-Li, Taiwan, Centrul pentru Nanotehnologie, Universitatea Creștină Chung Yuan, Chung-Li, Taiwan

  • Che-Yu Chu,
  • Chi-Fang Chen,
  • R. Samuel Rajendran,
  • Chia-Ning Shen,
  • Te-Hao Chen,
  • Chueh-Chuan Yen,
  • Chih-Kuang Chuang,
  • Dar-Shong Lin,
  • Chung-Der Hsiao

Cifre

Abstract

fundal

Obezitatea este o tulburare complexă, multifactorială, influențată de interacțiunea factorilor genetici, epigenetici și de mediu. Obezitatea crește riscul de a contracta multe boli cronice sau sindrom metabolic. Cercetătorii au stabilit mai multe modele de obezitate la mamifere pentru a studia mecanismul său de bază. Cu toate acestea, un model inferior de vertebrate pentru efectuarea convenabilă a screening-ului medicamentelor împotriva obezității rămâne evaziv. Scopul specific al acestui studiu a fost de a crea un model de obezitate pește zebră prin exprimarea excesivă a centrului de semnalizare a insulinei genei Akt1.

Metodologie/Constatări principale

Screeningul de transformare oncogenă a pielii arată că un transgenic stabil de pește zebră al Tg (krt4Hsa.myrAkt1) cy18 prezintă fenotipuri cu obezitate severă în etapa adultă. În Tg (krt4: Hsa.myrAkt1) cy18, expresia Akt1 uman activ activ constitutiv (myrAkt1) poate activa ținte endogene din aval de mTOR, GSK-3α/β și 70S6K. În timpul fazei tranzitorii embrionare până la larvare, supraexpresia specifică a myrAkt1 în piele poate promova creșterea hipertrofică și hiperplazică. De la 21 de ore după fecundare (HPF) în continuare, transgena myrAkt1 a fost exprimată ectopic în mai multe țesuturi derivate mezenchimale. Acesta poate fi rezultatul efectului poziției de integrare. Tg (krt4: Hsa.myrAkt1) cy18 a determinat o creștere rapidă a greutății corporale, creșterea hiperplazică a adipocitelor, acumularea anormală a țesuturilor adipoase și intoleranța la glucoză în sânge la etapa adultă. Analiza RT-PCR în timp real a arătat că majoritatea genelor cheie privind reglarea adipogenezei, adipocitokinei și inflamației sunt puternic reglementate în Tg (krt4: Hsa.myrAkt1) cy18. În schimb, transcrierile genetice legate de miogeneză și scheletogeneză sunt semnificativ reglate în jos în Tg (krt4: Hsa.myrAkt1) cy18, sugerând că diferențierea adipocitelor în exces are loc în detrimentul altor țesuturi derivate mezenchimale.

Concluzie/Semnificație

Colectiv, constatările acestui studiu oferă dovezi directe că semnalizarea Akt1 joacă un rol important în echilibrarea nivelurilor normale de țesut adipos in vivo. Peștele zebră obez examinat în acest studiu ar putea fi un nou model puternic de screening pentru noi medicamente pentru tratamentul obezității umane.

Citare: Chu C-Y, Chen C-F, Rajendran RS, Shen C-N, Chen T-H, Yen C-C și colab. (2012) Expresia excesivă a Akt1 îmbunătățește adipogeneza și duce la formarea lipomului în peștele zebră. PLoS ONE 7 (5): e36474. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036474

Editor: Diane Renee Bielenberg, Spitalul pentru Copii și Școala de Medicină Harvard, Statele Unite ale Americii

Primit: 18 aprilie 2011; Admis: 4 aprilie 2012; Publicat: 18 mai 2012

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de subvenții de la Consiliul Național pentru Științe (NSC96-2321-B-033-002-MY2 și NSC99-2320-B-033-001-MY3) și Spitalul Memorial Mackay (MMH-CY-9905) către CDH și DSL. Subvenții de la Centrul de Excelență pentru Cercetarea Cancerului de la Spitalul General pentru Veterani Taipai (DOH100-TD-C-111-007), Programul Național de Cercetare pentru Produse Biofarmaceutice (DOH100-TD-PB-111-TM026) și Taiwan Clinical Oncology Research Foundation către CCY . Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Modelul convențional murin oferă un standard de aur pentru cercetarea obezității umane. De exemplu, șoarecii cu deficiențe de gene în leptină (ob/ob) [18], [19], [20], [21], receptor de leptină (db/db) [22], [23] sau Ankrd26 [16] prezintă spontan un fenotip obez, deoarece pofta lor de mâncare este scăpată de sub control, ducând la un aport suplimentar de alimente. De asemenea, este posibil să se exploreze gene conservate noi și evolutive privind controlul căii metabolice lipidice și a dezvoltării adipocitelor prin efectuarea unui screening genetic la scară largă înainte și înapoi la viermi și muște [24]. Cu toate acestea, din cauza anatomiei distincte a vertebratelor superioare, nu este posibil să se măsoare unii parametri fiziologici, cum ar fi nivelul glicemiei și rezistența la insulină, la viermi și muște. Prin urmare, este necesar să se dezvolte un model de obezitate cu vertebrate inferioare pentru a depăși acest blocaj și a accelera cercetarea.

Rezultate

Generarea Tg (krt4: Hsa.myrAkt1) cy18 Linia Zebrafish