Алисса Хасти, профессор молекулярной физиологии и биофизики Корнелиуса Вандербильта, специализируется на иммунометаболизме, особенно на роли, которую иммунная система играет в ожирении и метаболических заболеваниях. В недавней работе ее лаборатории изучались изменения популяций иммунных клеток в жире при ожирении, потере веса и циклическом изменении веса. Работа, возглавляемая недавним доктором философии. выпускник Мэтью Коттам, которому помогала научный сотрудник Хизер Каслин, была опубликована в журнале Nature Communications в мае.
Какой вопрос/проблему решает ваше исследование?
Потеря веса трудно поддерживать, и многие люди восстанавливают потерянный вес в течение нескольких лет. К сожалению, циклическое изменение веса — процесс потери, а затем восстановления веса — представляет больший риск развития диабета, чем ожирение. Мы знаем, что жировые иммунные клетки способствуют риску заболеваний, связанных с ожирением, но меньше известно о роли жировых иммунных клеток в циклическом изменении веса.
Что было уникальным в вашем подходе к исследованию?
Мы использовали секвенирование отдельных клеток, которое предоставляет информацию с высоким разрешением о клеточных различиях и лучшее понимание функции отдельной клетки с учетом ее специфического микроокружения. Мы проанализировали биологические реплики, присвоив каждой из них собственный штрих-код (пометив каждое антителом с уникальными последовательностями коротких сегментов ДНК), и пометили различные типы клеток в каждой реплике другими антителами с уникальными последовательностями ДНК.
Кроме того, Мэтт создал интерактивный веб-сайт с открытым доступом под названием MAIseq, что расшифровывается как секвенирование иммуноглобулина мышиных жиров, чтобы облегчить открытие и расширить доступ к данным для научного сообщества.
Каковы были ваши выводы? Как читатели, не являющиеся экспертами, могут понять их значение?
Мы использовали мышей, которые теряли и набирали вес, чтобы понять, как изменение веса увеличивает риск диабета. Мы обнаружили, что, хотя потеря веса улучшает уровень глюкозы в крови и снижает риск диабета, иммунные клетки в жире остаются воспалительными, как при ожирении, и не возвращаются к своему худощавому состоянию. Мы считаем, что жировые иммунные клетки могут «помнить» ожирение и способствовать повышенному риску диабета, наблюдаемому при наборе веса.
Как вы надеетесь, что результаты исследования будут достигнуты в краткосрочной и долгосрочной перспективе?
Наша модель на мышах имитирует данные человека в том, что изменение веса увеличивает риск диабета по сравнению со стабильным ожирением. В краткосрочной перспективе мы надеемся определить конкретные клеточные популяции, которые приводят к увеличению риска у наших животных с циклическим изменением веса. Мы надеемся, что в долгосрочной перспективе это будет применено к исследованиям на людях, создав механизм для выявления и лечения людей, страдающих ожирением и скачками веса.
Каковы преимущества этого исследования?
Если мы сможем фармакологически воздействовать на жировые иммунные клетки, мы сможем снизить риск диабета после набора веса. Кроме того, веб-сайт с открытым доступом, созданный на основе этого исследования, предоставляет ресурсы для других исследователей, изучающих эту область.
Куда это исследование приведет вас дальше? Что будете делать лично вы или как другие исследователи будут опираться на эту работу?
В настоящее время мы работаем над тем, чтобы понять, как изменение веса влияет на Т-клетки, макрофаги и тучные клетки — различные типы иммунных клеток — в жировой ткани, и как эти клетки способствуют развитию диабета , связанного с изменением веса . Кроме того, мы работаем над тем, чтобы понять, как изменение веса влияет на передачу сигналов инсулина и его выработку.
В мае 2022 года в журнале Nature Communications была опубликована статья «Мультиомика выявляет сохранение фенотипов иммунных клеток , связанных с ожирением , в жировой ткани во время потери и восстановления веса у мышей» .