上体脂肪組織に移植されたレスベラトロール放出足場を介した脂肪球サイズと脂肪パッド重量の変調

Modulation of Adipocyte Size and Fat Pad Weight via Resveratrol Releasing Scaffolds Implanted into the Epididymal Adipose Tissue.

• Kendall P Murphy
• Michael A Hendley
• Alexandra T Patterson
• Hayley E Hall
• Griffin J Carter
• Christopher Isely
• R Michael Gower

抄録

脂肪組織の脂質過多は、栄養過多によって引き起こされる可能性があり、代謝性疾患の根底にある。我々は、脂肪組織のエネルギー需要を増加させることが、過剰な脂質蓄積に対抗するための有望な戦略であると仮説を立てた。天然ポリフェノールであるレスベラトロールは、脂肪組織における脂質異化作用を活性化するが、その臨床的成功はバイオアベイラビリティの低さによって妨げられている。ここでは、レスベラトロールを放出するポリ（ラクチド-コ-グリコリド）足場を精巣上体脂肪に移植し、局所的な脂質異化作用を高めることを目的として、その低いバイオアベイラビリティーを克服した。痩せたマウスでは、レスベラトロール足場は薬剤を投与しない場合と比較して脂肪細胞のサイズを減少させた。免疫組織化学的には、足場内のマクロファージおよび多核巨細胞が、脂肪組織内の他の細胞よりも高いレベルでカルニチンパルミトイル転移酵素1（CPT1）を発現していることが示された。さらに、レスベラトロールは培養マクロファージのCPT1レベルを増加させた。以上のことから、レスベラトロールの足場が脂肪組織のサイズを減少させるのは、レスベラトロールが足場に浸潤する免疫細胞の脂質利用を増加させるためであり、おそらくCPT1のレベルや活性を上昇させるからではないかと考えられる。追跡研究では、高脂肪食の28日前にレスベラトロール足場を投与されたマウスは、対照の足場を投与されたマウスと比較して、体重増加、脂肪組織の拡張、および脂肪球の肥大が減少した。特筆すべきは、この足場を用いた方法では、一般的に経口投与が必要とされる毎日の投与に比べて、1回のレスベラトロール投与が必要であったことである。これらの結果は、脂肪組織への代謝調節剤の局所的な送達が、バイオアベイラビリティの問題を克服する可能性があり、代謝性疾患のこの治療戦略において生体材料の役割がさらに調査されるべきであることを示している。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

Lipid overload of the adipose tissue, which can be caused by overnutrition, underlies metabolic disease. We hypothesized that increasing the energy demand of adipose tissue is a promising strategy to combat excessive lipid accumulation. Resveratrol, a natural polyphenol, activates lipid catabolism in fat tissue; however, its clinical success is hindered by poor bioavailability. Here, we implanted resveratrol releasing poly(lactide-co-glycolide) scaffolds into epididymal fat to overcome its poor bioavailability with the goal of enhancing local lipid catabolism. In lean mice, resveratrol scaffolds decreased adipocyte size relative to scaffolds with no drug, a response that correlated with AMP kinase activation. Immunohistochemistry indicated that macrophages and multinucleated giant cells within the scaffold expressed carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1) at higher levels than other cells in the adipose tissue. Furthermore, resveratrol increased CPT1 levels in cultured macrophages. Taken together, we propose that resveratrol scaffolds decrease adipocyte size because resveratrol increases lipid utilization in scaffold-infiltrating immune cells, possibly through elevating CPT1 levels or activity. In a follow-up study, mice that received resveratrol scaffolds 28-days prior to a high fat diet exhibited decreased weight gain, adipose tissue expansion, and adipocyte hypertrophy compared to mice with control scaffolds. Notably, this scaffold-based strategy required a single resveratrol administration compared to the daily regiment generally needed for oral administration. These results indicate that localized delivery of metabolism modulating agents to the adipose tissue may overcome issues with bioavailability and that the role of biomaterials should be further investigated in this therapeutic strategy for metabolic disease. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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