Samfunn for Endokrinologi – en av verdens ledende autoritet på hormoner

Stopp og tenke på dine bein: hva bilder kommer til tankene? Kanskje en hodeskalle med flirer kjever, eller sterk hvit lemmer som strekker seg ut mot fingrene og tærne. Du tror kanskje også i benmargen i dem, produsere blod som kurs gjennom venene. Men dette er ikke hele bildet, for skjelettet skjuler en hemmelighet: den er full av fett, og ingen vet hvorfor.,

EN ULØST MYSTERIUM

Dette uløst mysterium er overraskende. Forskere først lagt merke til at våre bein marg inneholder fett-lagring celler, kalt adipocytter, over et århundre siden.1 å Ha adipocytter i våre bein kan slå deg som uvanlig, men det er det ikke: i pattedyr, bein marg fettvev (MAT) utvikler stadig etter fødselen og akkumuleres raskt under puberteten, slik at det av den tiden vi nå i voksen alder, kan det utgjør opp til 70% av benmarg volum – dette representerer over 8% av total fett masse!,2

MAT er ikke fordelt jevnt rundt skjelettet, men i stedet dominerer i armer og ben. Dette perifer MATTE utvikler tidlig etter fødselen og er sjelden utarmet, og dermed har blitt kalt ‘konstituerende MAT’ (cMAT).3 I kontrast til mer sentrale områder, slik som ryggraden, bekkenet og sternum, så vel som mer proksimale deler av den lange bein, inneholder mindre MAT og mer haematopoietic rød marg (se Figur)., På disse stedene, marg adipocytter er mer diffuse, og har en tendens til økning eller reduksjon i respons til miljø-eller patologiske faktorer, derfor er dette depot har blitt kalt «regulert MAT’ (rMAT).3

Andre egenskaper av marg adipocytter også variere på tvers av disse skjelett-områder, med mulige konsekvenser for virkningen av MAT på helse og sykdom.2,3 Faktisk MATTE ytterligere øker med aldring og i ulike kliniske tilstander, inkludert skjelett, metabolske og haematological sykdommer (Figur)., Følgelig, MATTE er nå å tiltrekke seg betydelig interesse som en potensiell spiller i utviklingen av en rekke sykdommer. Imidlertid, i motsetning til hvit og brun adipose vev (WAT og BAT henholdsvis), studiet av MAT har vært relativt begrenset. Følgelig, de fysiologiske og patologiske funksjoner av MAT er fortsatt dårlig forstått.4 Så, hva er funksjonen til MAT, og hvordan kan det påvirke menneskers helse?

DÅRLIG TIL BEINET?,

Økt bein marg adiposity (BMA) er assosiert med lavere bentetthet og økt skjelett skjørhet, som for eksempel osteoporose, aldring og østrogen mangel.5 Dette har motivert forskning på hvordan MATTEN har en effekt på skjelettet integritet.

En mulighet er at benmargen adipocytter dele samme skjelett stilk cellen forløper som bein-forming osteoblaster, i hvilket tilfelle MAT akkumulering kan skje på bekostning av osteoblast utvikling.,6 Men mens dette er sant i løpet av embryonale utvikling, det er ikke godt etablert hvis denne felles forløper vedvarer gjennom til voksen alder for å bidra til postnatal vev vedlikehold.

en Annen mulighet er at benmargen adipocytter utsondre lokale faktorer som direkte påvirker beindannelse og/eller stimulere benresorpsjon, og dermed øke brudd risiko.7 Intriguingly, slik parakrine handlinger kan også fremme veksten av svulster i bein, enten primær myelogen/lymfoide kreft, eller metastaser fra andre steder (Figur).,8,9

Er MATTE akkumulering derfor dårlig for bein helse? Dessverre, det er for tidlig å si. Selv om økt MATTE kan være assosiert med forhøyet brudd risiko, økt MAT er ikke alltid forbundet med tap av beinmasse. Den potensielle virkningen av MAT på skjelett-tumor utvikling også fortsatt å være fullt ut forstått. Gitt den offentlige helse-utfordringer ved osteoporose, skjelett kreft og aldring-assosierte sykdommer, elucidating disse funksjonene av MAT er et viktig mål for pågående forskning.,

HAEMATOLOGY

tast funksjon av benmargen er i blodlegemer, så det er overraskende at mange av de tidligste studiene av MAT ble fulgt fra en haematological perspektiv. Generelt, redusert BMA er assosiert med økt haematopoiesis,10 foreslå en undertrykkende effekt av MAT.

som Støtter denne muligheten, et landemerke i 2009 papir avslørt at blokkering av MAT akkumulering forbedrer haematopoietic restitusjon etter bein marg transplantasjon.,11 Dette har viktige translasjonsforskning konsekvenser: mange mottakere av bein marg transplantasjon vise dårlig langsiktig utvinning, og derfor undertrykke marg adipogenesis kunne representere en ny terapeutisk tilnærming.

Imidlertid er det ikke alle data som støtter en negativ effekt på haematopoiesis. Faktisk, nyere forskning tyder på at det i sammenheng med bein marg transplantasjon, marg adipocytter utskille et molekyl kalt stilk cellen faktor, der de fremmer haematopoiesis og regenerering av haematopoietic stamceller.,12 Derfor, som for den antatte virkninger av MATTEN på bein, dens innvirkning på haematopoiesis viser seg å være mer komplisert enn først mistenkte (Figur).

UTOVER BEIN: METABOLSKE OG ENDOKRINE FUNKSJONER

Selv om MATTEN er funksjoner i bein og marg fortsatt være entydig etablert, synes det klart at marg adipocytter kan påvirke skjelettet homeostase og haematopoiesis sekresjon av lokalt virkende faktorer. Men gjør MATTEN, som WAT, også skiller endokrine produkter for å utøve systemisk metabolske effekter?

Nylige studier fra våre laboratorier og andre støtter denne muligheten., Flere rapporter viser at benmargen adipocytter produsere leptin, den prototypical adipocyte-avledet hormon som har en stor innflytelse over energi homeostase, betennelse og reproduktive funksjon.7 Vi har funnet ut at, som i WAT, leptin uttrykk i MAT er undertrykt i respons til redusert kaloriinntak,13 viser at MAT og WAT dele felles mekanismer for å regulere sine endokrine funksjoner.

Om MAT bidrar til sirkulerende leptin er fortsatt ukjent, men dens funksjon som en kilde til andre endokrine faktorer blir klart., Et hovedfokus for forskningen har vært på MAT som en kilde av adiponektin, den andre store hormon som produseres av fettvev. Til tross for dette adipose kilde, sirkulerer adiponektin er redusert i fedme og økt i statene leanness, slik som under kalori begrensning. Selv etter 20 år med omfattende forskning på adiponektin, grunnlaget for denne såkalte «adiponektin paradoks» hadde vært ufullstendig forstått; hvorfor skulle en adipose-avledet hormon økes når WAT mangler?

Det var gjennom denne linsen som vi begynte å se MATTE i et nytt lys., I sterk kontrast til WAT, MATTE-formasjonen økning i sult stater, slik som under kalori begrensning i dyr og menneskelige pasienter med anorexia nervosa.14 Både MATTE og sirkulerer adiponektin er også økt i mange andre forhold, slik som aldring, østrogen-mangel og etter behandling med glukokortikoider eller anti-diabetiker medisiner (Figur).4 Men er dette bare tilfeldigheter, eller gjør MATTE faktisk bidra til å sirkulere adiponektin?

for Å svare på dette spørsmålet, har vi kombinert kliniske observasjoner med studier i en unik mus modell som tåler MAT dannelse., Disse metodene er åpenbart at de i løpet av kalori begrensning, MATTE-utvidelsen er nødvendig for full økning i sirkulerende adiponektin,15 konklusjon siden støttet av vår nyere forskning.4,13 MAT ekspansjon under kalori begrensning ser også ut til å påvirke metabolske tilpasninger i skjelettmuskel.15 Det er uklart om dette via adiponektin eller andre endokrine faktorer, men det understreker potensialet i MATTE for å utøve systemiske effekter.,

FREMTIDIGE SAKER

i Løpet av de siste tiår, er det voksende feltet av MAT forskning har svært avansert vår forståelse av MAT dannelse og funksjon. MAT er ikke lenger ansett som en inert «space filler’ i benmargen, men et aktivt vev med ulike implikasjoner for skjelett-ombygging, tumor progresjon, haematopoietic regulering, og systemisk endokrine og metabolske funksjoner. Likevel, studiet av MAT fortsatt faller langt bak som av WAT og BAT, og derfor er det mange viktige spørsmål gjenstår å være godt besvart.,

Heldigvis, en bred vitenskapelig samfunnet er nå coalescing rundt MAT forskning. Den første internasjonale møte på BMA ble holdt i Lille, Frankrike, i 2015, med vellykket oppfølgingsmøter i 2016 og 2017. I 2017 BMA møte i Lausanne, Sveits, deltakerne stemte for å etablere Internasjonale Bein Marg Adiposity Samfunnet, som har som mål å fremme kunnskap om BMA (www.bma-society.org). Denne utviklingen merke en økt interesse og entusiasme for studiet av MAT., Derfor kan vi være sikre på at fremtidig forskning innsats vil fortsette å låse opp grunnleggende kunnskaper i MATTE biologi, både som en endokrine organ og utover.,

William P Cawthorn, Kansler er Stipendiat og MRC Karriere Utvikling Stipendiat, Universitetet/British Heart Foundation Centre for Hjerte-og Science, University of Edinburgh, UK

Ormond En MacDougald, John En Faulkner Kollegialt Professor i Molekylær-og Integrerende Fysiologi, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, MI, USA

1. Muir R & Drummond WB 1893 Journal of Anatomy & Fysiologi 28 125-141.
2. Scheller EL et al. 2016 Trender i Endokrinologi & Metabolisme 27 392-403.,
3. Scheller EL et al. 2015 Nature Communications 6 7808.
4. Scheller EL et al. 2016 Adipocyte 5 251-269.
5. Schwartz AV 2015 Frontiers i Endokrinologi (Lausanne) 6 40.
6. Gimble JM et al. 1996 Bein 19 421-428.
7. Sulston RJ & Cawthorn WP 2016 Hormon Molekylær Biologi og Klinisk Undersøkelse 28 21-38.
8. Shafat MS et al. 2017 Blod 129 1320-1332.
9. Morris EV & Edwards CM 2016 Frontiers i Endokrinologi (Lausanne) 7 90.
10. Horowitz MC et al. 2017 Adipocyte 6 193-204.,
11. Naveiras O et al. 2009 Naturen 460 259-263.
12. Zhou BO et al. 2017 Natur Cellebiologi 19 891-903.
13. Cawthorn WP et al. 2016 Endokrinologi 157 508-521.
14. Ghali O et al. 2016 Frontiers i Endokrinologi (Lausanne) 7 125.
15. Cawthorn WP et al. 2014 Celle Metabolisme 20 368-375.
16. Kricun MEG 1985 Skjelett Radiologi 14 10-19.