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15のデポからのヒト脂肪組織の明確なトランスクリプトームシグネチャーの同定
Identification of distinct transcriptome signatures of human adipose tissue from fifteen depots.
PMID: 32661330 DOI: 10.1038/s41431-020-0681-1.
抄録
特定の脂肪組織（AT）デポの機能的および代謝的特徴は、内在するメカニズムによって決定されるように思われる。我々は、特定の脂肪デポから採取したヒト脂肪組織の包括的なトランスクリプトームプロファイリングを行い、脂肪組織の分布の根底にある分子機構や健康や疾患への寄与を説明する可能性のあるユニークな特徴を明らかにした。15の解剖学的部位から5人のドナーから死後のATサンプルを採取した。グローバル mRNA 発現は、Illumina® Human HT-12 v4 発現ビーズチップを用いて測定した。データは、7人の追加ドナーからのATのサブセットでqPCRとウエスタンブロットを用いて検証した。頬側と踵側のATは「古典的な」皮下ATとは明らかに分離しており、腎周囲と心外膜のATは内臓のATとは区別されていた。遺伝子セットの濃縮解析では、炎症性環境とインスリン抵抗性が特に頸動脈鞘AT沈着部に存在することが指摘された。さらに、心外膜脂肪のトランスクリプトームは、細胞外マトリックスリモデリング、炎症、免疫シグナル、凝固、血栓症、ベージュ、アポトーシスに関与する遺伝子に濃縮されていた。興味深いことに、レプチン受容体の発現は、他のすべてのATデポと比較して、かかとからのATで顕著なダウンレギュレーションが見られた。このような特徴的な遺伝子発現パターンは、代謝、エネルギー貯蔵、免疫、身体の断熱、またはクッションとしての脂肪デポ特異的なAT機能を定義している可能性が高い。様々な脂肪デポの遺伝子発現プロファイルに関する知識の向上は、肥満や悪質な体脂肪組成の遺伝学や病態生理のより良い理解を目的とした研究に大いに役立つであろう。
The functional and metabolic characteristics of specific adipose tissue (AT) depots seem to be determined by intrinsic mechanisms. We performed a comprehensive transcriptome profiling of human AT from distinct fat depots to unravel their unique features potentially explaining molecular mechanisms underlying AT distribution and their contribution to health and disease. Post-mortem AT samples of five body donors from 15 anatomical locations were collected. Global mRNA expression was measured by Illumina® Human HT-12 v4 Expression BeadChips. Data were validated using qPCR and Western Blot in a subset of ATs from seven additional body donors. Buccal and heel AT clearly separated from the "classical" subcutaneous AT depots, and perirenal and epicardial AT were distinct from visceral depots. Gene-set enrichment analyses pointed to an inflammatory environment and insulin resistance particularly in the carotid sheath AT depot. Moreover, the epicardial fat transcriptome was enriched for genes involved in extracellular matrix remodeling, inflammation, immune signaling, coagulation, thrombosis, beigeing, and apoptosis. Interestingly, a striking downregulation of the expression of leptin receptor was found in AT from heel compared with all other AT depots. The distinct gene expression patterns are likely to define fat depot specific AT functions in metabolism, energy storage, immunity, body insulation or as cushions. Improved knowledge of the gene expression profiles of various fat depots may strongly benefit studies aimed at better understanding of the genetics and the pathophysiology of obesity and adverse body fat composition.