Abstract
Mål
Formålet med denne studien var å relatere spesifikke fettsyreprofiler av visceral hvit fettvev (WAT) med inflammatorisk signaturer potensielt assosiert med tykk- og endetarmskreft (CRC)
Metoder
Menneskelige adipocytter ble isolert fra biopsier av visceral WAT fra 24 pasienter inndelt i fire grupper:. normal vekt (BMI 22,0 til 24,9 kg /m
2) og over-vekt /fedme (BMI 26,0 til 40,0 kg /m
2), påvirket eller ikke av CRC. For å definere hvorvidt fedme og /eller CRC påvirke inflammatorisk status av WAT, aktivering av pro-inflammatoriske STAT3 og anti-inflammatorisk PPARy transkripsjonsfaktorer, så vel som ekspresjon av adiponectin ble analysert ved immunblotting i adipocytter isolert fra hver gruppe av individer . Videre, for å vurdere om forskjeller i inflammatorisk WAT miljø korrelerer med bestemte fettsyreprofiler, ble gass-kromatografisk analyse utført på WAT samlet inn fra alle emnekategorier. Til slutt, effekten av ω3 dokosaheksaensyre behandling på balansen mellom pro- og anti-inflammatoriske faktorer i adipocytter ble også evaluert.
Resultater
Vi gir det første bevis for eksistensen av en pro-inflammatorisk miljø i WAT av CRC pasienter, som vurdert av oppregulering av STAT3, og samtidig reduksjon av PPARy og adiponectin i forhold til friske forsøkspersoner. WAT inflammatorisk status var uavhengig av fedme grad, men korrelert med en redusert ω3- /ω6-flerumettet fettsyre ratio. Disse observasjonene antydet at kvalitative endringer, annet enn kvantitative, i WAT fettsyre kan påvirke vev dysfunksjoner potensielt knyttet til betennelsestilstander. Denne hypotesen ble videre støttet av funn som adipocyte behandling med dokosaheksaensyre restaurert likevekten mellom STAT3 og PPARy.
Konklusjon
Våre resultater tyder på at adipocyte dysfunksjoner oppstå i CRC pasienter skape en pro-inflammatorisk miljø som kan påvirke kreftutviklingen. Videre kan den beskyttende potensialet av dokosaheksaensyre i re-etablere likevekt mellom pro- og anti-inflammatoriske faktorer representerer et nyttig verktøy for forebyggende og terapeutiske strategier
Citation. D’Archivio M, Scazzocchio B, Giammarioli S, Fiani ML, Vari R, Santangelo C, et al. (2013) ω3-PUFA utøve anti-inflammatorisk aktivitet i Visceral Adipocytter fra pasienter med kolorektal kreft. PLoS ONE 8 (10): e77432. doi: 10,1371 /journal.pone.0077432
Redaktør: Wolf-Hagen SCHUNCK, Max Delbrueck senter for molekylærmedisin, Tyskland
mottatt: 5 juni 2013; Akseptert: 3. september 2013, Publisert: 07.10.2013
Copyright: © 2013 D’Archivio et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
forekomsten av fedme har økt betydelig i utviklede land nådd epidemiske proporsjoner [1,2]. Dette utgjør en stor utfordring for global helse som fedme representerer en hoved risikofaktor for en rekke kroniske degenerative sykdommer. I tillegg til hjerte- og karsykdommer og diabetes, har epidemiologiske studier samt dyremodeller ga sterke bevis for at fedme kan øke forekomsten av mange kreftformer, inkludert tykktarmskreft (CRC), leukemi, og hepatoma [3-5].
på verdensbasis er CRC den tredje vanligste kreftformen regnskap for ca 1,2 millioner nye tilfeller og 608,000 dødsfall per år [6]. Rollen kroppen fedme som en risikofaktor for CRC er dokumentert; Særlig har det nylig blitt vist at fedme viser en sterkere positiv korrelasjon med risiko for utvikling av kreft i tykktarmen i stedet for kreft i endetarmen [7-9]. Men de potensielle mekanismene bak dette forholdet er i stor grad ukjent. En kritisk barriere for å gå videre inn i feltet er representert ved fortsatt dårlig kunnskap om hvordan fettvev metabolisme kan påvirke kreftutviklingen.
Hvit fettvev (WAT) blir stadig mer anerkjent som en kompleks immunocompetent organ, sammensatt av forskjellige celle typer blant adipocytter og bosatt immunceller som utviser viktig sekretorisk og regulatoriske aktiviteter [10]. Fedme forstyrrer den dynamiske rollen til disse cellene i energi og immun homeostase endre adipokin signalering og som fører til en kronisk inflammatorisk status karakterisert ved økte plasmanivåene av inflammatoriske cytokiner så som IL-6 og TNFa [11,12] Disse faktorene kan virke synergistisk for å ytterligere øke sine egne konsentrasjoner ved å aktivere flere signalveier som STAT3 [13]. Denne transkripsjonsfaktor, som opprinnelig ble identifisert som et DNA-bindende protein, blir aktivert ved mange cytokiner og vekstfaktorer, og representerer en viktig komponent i deres signalveien [14]. Konstitutiv aktivering av STAT3 observert i mange tumorer inkludert kreft i tykktarmen [15] bidrar til onkogenesen ved å modulere uttrykk for en rekke gener involvert i proliferasjon, invasjon, metastase, og angiogenese [16,17]. I samsvar med disse observasjonene, en stor mengde av bevis indikerer at blokkering STAT3 aktivitet hemmer tumorcellevekst og induserer tumorcelle-apoptose [18]. Til tross for den viktige rollen av STAT3 i onkogenese, har svært få studier utforsket aktiveringsstatusen til STAT3 i menneskelig fettvev, noe som gir kontroversielle resultater [19,20].
For å opprettholde homeostase av vev, STAT3 aktivitet er mest sannsynlig balansert med andre transkripsjons regulatorer med motsatt atferd. Blant dem, peroksisomproliferator-aktivert reseptor γ (PPARy) er en ligand-aktiverte nukleær hormonreseptor med anti-inflammatorisk rolle som styrer glukose- og lipidmetabolisme. Videre er PPARy en hoved regulator av adiponectin uttrykk. Adiponectin, en adipocytokine selektivt skilles ut av WAT, er blitt vist å hemme IL-6-sekresjon og STAT3 aktivering i tykktarmskreftceller [21] og dermed dempning av deres proliferasjon [22]. Spesielt reduserer adiponectin innhold i fedme [21-23].
Bevis finnes som kosttilskudd komponenter kan påvirke betennelsesprosessen og risikoen for å utvikle CRC. Fettsyrer (FAS) er sentrale komponenter i WAT og deres vev profilen gjenspeiler tett inntak og /eller medfødte stoffskifte forskjeller. Endring av typen av fett som forbrukes kan endre sammensetningen av WAT og dypt påvirke fettsyrer som er tilgjengelige til kroppen. Interessant nok har en potensiell kobling mellom FA sammensetningen av WAT og fedme blitt fremhevet [24]. Gitt sin forløper status til signale lipid meklere, fettsyrer er viktige determinanter i betennelse. Den type respons som fettsyrer induserer sterkt avhenger av deres biokjemiske egenskaper, for eksempel antall og posisjon av dobbelt grenser. I denne forbindelse, finnes forskjellige FA familier, nemlig mettet fettsyrer, enumettede fettsyrer og co 3 og ro6 flerumettet FAS (PUFA). PUFA kan utøve pro- eller anti-inflammatorisk virkning, avhengig av deres kjemiske struktur. De motsatte atferd av ω3- (anti-inflammatorisk) og ω6- (pro-inflammatoriske) PUFA i moduler flere adipose og immuncellefunksjoner har blitt vist [25]. Spesielt har dokosaheksaensyre (DHA) er vist å utøve en sterk antiinflammatorisk aktivitet [26].
Hensikten med denne studien var å identifisere endringer av inflammatorisk status og spesifikke FA profiler av WAT kan assosieres med CRC utvikling. Arbeids hypotese var at WAT representerer det første stedet hvor kosten fettsyrer kan påvirke betennelse. Fettsyrer kunne bidra til å opprettholde den riktige balanse av nøkkeltranskripsjonelle regulatorer, og dermed kontrollere den inflammatoriske respons av humane adipocytter. Å definere rollen kvalitative snarere enn kvantitative endringer i WAT FA profiler i vev betennelse, potensielt påvirke kreftutviklingen, sammenlignet vi innholdet i ω3- og ω6-fettsyrer og inflammatorisk status av adipocytter isolert fra viscerale Wats med normal vekt og overvekt /overvektige personer påvirket eller ikke ved CRC.
Vi gitt bevis for en pro-inflammatorisk miljø i WAT av CRC pasienter, som vurderes av oppregulering av STAT3, og samtidig reduksjon av PPARy og adiponektin med respekt med friske personer. Denne ubalansen var uavhengig av fedme grad og korrelert med en redusert ω3- /ω6-PUFA forholdet. Interessant, DHA behandling motvirket endret aktivering av STAT3 samt stimulert PPARy og adiponectin uttrykk.
Til sammen våre resultater tyder på at adipocyte dysfunksjoner oppstå i CRC pasienter, skaper en pro-inflammatorisk miljø som kan favorisere kreftutvikling. Videre kan den beskyttende potensialet av DHA i re-etablere likevekt mellom pro- og anti-inflammatoriske faktorer representerer et nyttig verktøy for forebyggende og terapeutiske strategier.
Fag og metoder
Etikk erklæringen
studiet protokollen er godkjent av etikkomiteen av Istituto Superiore di Sanita. Alle fag ga sitt samtykke i henhold til italiensk lov i denne saken (lovgivende resolusjon av det italienske helsedepartementet 25. januar 2001, publisert i Official Gazette 3. april 2001). Deltakerne gitt sitt skriftlige samtykke til å delta i denne studien.
Isolering av menneskelige visceral adipocytter
Menneske visceral adipocytter ble samlet inn fra bedøvede personer som gjennomgår abdominal kirurgi eller laparoskopi for CRC eller godartede tilstander. For dette formålet 22 fag som berøres av CRC ble undersøkt for å definere valgbarhet for studien på bakgrunn av følgende kriterier: histologisk viste primære colon adenokarsinom, iscenesette Duke A, B, C /stadium I-II-III, noen T, noe N, M0
Atten som gjennomgår abdominal kirurgi for galleblæresykdom uten ikterus, navlebrokk, og livmor fibromatosis ble siktet for å bli registrert som kontrollpersoner
Eksklusjons kriterier for alle fag var..: strålebehandling, kjemoterapi, steroide og ikke-steroide antiinflammatoriske behandling, hormonell substitutive eller prevensjonsterapi, hormonbehandling for noen skjoldbrusk dysfunctions, narkotika eller alkohol misbruk, diabetes mellitus, kronisk nyresvikt, andre neoplastiske patologi, graviditet, mental funksjonshemming. Dermed ble tolv CRC fag (8 kvinner og 4 menn, alder 45-67), og 12 kontrollpersoner (8 kvinner og 4 menn, alder 48-72) påmeldt og inndelt i fire grupper: normal vekt uten CRC (NW; n = 5); overvekt /fedme uten CRC (Ob; n = 7); normal vekt med CRC (NWCC; n = 5); overvekt /fedme med CRC (ObCC; n = 7). I NW og NWCC grupper, kroppsmasseindeks (BMI) range var 22,0 til 24,9 kg /m
2. I OB og ObCC grupper BMI utvalg var 26,0 til 40,0 kg /m
2, livvidde 95 cm for menn og 80 cm for kvinner. De WAT samplings ble utført som tidligere beskrevet [27].
Ti til tyve gram WAT biopsier ble microdissected, renset flere ganger i 0,9% NaCl, og spaltet med 5 ml Krebs-Ringer-løsning (0,12 M NaCl- , 4,7 KCl, 2,5 mM CaCl
2, 1,2 mM MgSO
4, 1,2 mM KH
2PO
4) inneholdende 20mM HEPES pH 7,4, 3,5% BSA fettsyre-frie, 200nm adenosin, 2 mM glukose og kollagenase (type 1) i 1 time (1 mg /g fettvev) ved 37 ° C i ristevannbadet [28]. Etter collagenase fordøyelsen adipocytter ble isolert som tidligere beskrevet [27].
Behandling av adipocytter med DHA
adipocytter ble behandlet med 10 uM DHA (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) . DHA ble oppløst under nitrogen tilstand i 100% etanol for å lage 10 mM forrådsoppløsninger, som ble lagret ved -20 ° C. Stamløsninger ble fortynnet i kulturmedium før cellen behandling. Sluttkonsentrasjonen av etanol i behandlede celler var mindre enn 0,1%. Å definere laveste effektive konsentrasjon av DHA, gjennomførte vi innledende forsøk, ruger de isolerte adipocytter med forskjellig konsentrasjon av DHA (1-50μM) for ulike tidsperioder (6-24h). På grunnlag av de data som oppnås (ikke vist), ble forsøkene utført inkubering av adipocytter med 10 uM DHA i 18 timer.
Fettsyrer analyse
Totale lipider fra WAT prøver ble ekstrahert med kloroform metanol 2: 1 (v /v) i henhold til Folch et al. [29]. FA metylestere ble fremstilt med 2% metanolisk HCl ved 100 ° C i 2 timer, og ble ekstrahert med heksan, etter tilsetning av 2% natriumbikarbonat. Alle reagenser ble tilsatt butylhydroksytoluen (BHT) ved sluttkonsentrasjon på 25 mg /l for å unngå autooksidasjon av PUFA [30].
fettsyremetylestere ble analysert ved anvendelse av en PerkinElmer Clarus 500 gasskromatograf utstyrt med en 60 x 0,25 mm ID-smeltet silika kapillærkolonne (RTX 2330, Restek, Bellefonte, PA, USA). Helium ble anvendt som bærergass ved 0,8 ml /min. Ovnstemperaturen ble opprinnelig satt til 150 ° C.After 2 min, ble den økt til 220 ° C, med en hastighet på 3 ° C /min, og deretter til 240 ° C ved 2 ° C /min. Kolonnetemperaturen ble holdt ved 240 ° C i 5 minutter. Injektor og detektor (FID) ble satt til 250 ° C. Peaks ble identifisert ved sammenligning av deres retensjonstider med FA methyl ester standarder (Supelco 37 Components FAME Mix, Sigma-Aldrich) og kvantifisert ved hjelp triheptadecanoin (Sigma-Aldrich) som intern standard (IS).
Protein besluttsomhet ved Western blot-analyse
Hele celleekstrakter ble fremstilt fra adipocytter som tidligere beskrevet [31]. Atomproteinekstrakter ble utarbeidet av Nuclear /cytosol fraksjone Kit (Medical Biologiske Laboratories, Watertown, LA, USA) i henhold til produsentens instruksjoner. Immunoblotting analysene ble utført ved hjelp av spesifikke antistoffer for STAT3, tyrosin fosforylert form av STAT3 (pSTAT3) (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA), kjernekraft PPARy, og adiponectin (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA). Blottene ble behandlet med passende sekundære antistoffer konjugert med pepperrot peroksidase (Santa Cruz Biotechnology) etterfulgt av ECL deteksjon (Amersham Bio-vitenskap, Buckinghamshire, UK). Lik lasting av proteiner ble verifisert ved immunoblotting med en geit anti-GAPDH og geit anti-Lamin B-antistoffer (Santa Cruz Biotechnology) for hele cellen og kjernefysiske ekstrakter, henholdsvis. Densitometrisk analyse ble utført ved hjelp av en molekylær imager FX (Bio-Rad, Hercules, CA, USA).
Evaluering av IL-6 sekresjon
Utgivelsen av IL-6 ble evaluert i kulturen media av Elisa kit (R D Systems Inc, Minneapolis, Minnesota, USA) i henhold til produsentens instruksjoner
Statistisk analyse
resultatene ble uttrykt som gjennomsnitt + SEM.. Sammenligninger mellom 2 grupper ble utført av Student
t
test. ANOVA etterfulgt av Student-Newman-Keuls multiple sammenligningstest ble brukt når 2 grupper ble sammenlignet. Forskjeller ble betraktet som signifikant når P 0,05. Lineær regresjonsanalyse ble utført for å bestemme enkel korrelasjon mellom to variabler. P 0,05 ble ansett som statistisk signifikant
Resultater
Den aktiveringsstatusen til STAT3 og PPARy i adipocytter er forskjellig knyttet til BMI og kreft tilstand
Den økte risikoen for CRC. knyttet til fedme kan stole på den lokale avvikende aktivering av inflammatoriske trasé etablere en kronisk lavgradig betennelsestilstand, som kan disponere for kreftutvikling. For å evaluere hvorvidt fedme og /eller CRC påvirke ekspresjon /aktivering av transkripsjonsfaktorer kritisk involvert i reguleringen av betennelse, ble ekspresjon av pSTAT3 og nukleære PPARy vurdert i visceral adipocytter isolert fra de fire grupper av fag. Som vist i figur 1, ble konstitutivt aktivert STAT3 detektert i adipocytter uavhengig av emnekategori. Det ble imidlertid høyere nivåer av pSTAT3 detektert i adipocytter avledet fra CRC-fag i forhold til kontrollene. Aktivert STAT3 ble betydelig økt i både NWCC og ObCC forhold til BMI-matchede kontrollpersoner (+ 80% og + 151%, henholdsvis; P 0,001). I kontrollpersoner (NW og Ob) pSTAT3 nivåene ikke korrelerer med BMI mens i CRC pasienter fedme signifikant oppregulert pSTAT3 uttrykk med hensyn til NWCC (3,47 + 0,40 OD og 2,15 + 0,26 OD, henholdsvis; P 0,01) (figur 1A ).
menneske~~POS=TRUNC visceral adipocytter, samlet fra de fire grupper av fag, ble serum-sultet i 18 timer. Hele celleekstrakter og kjerneproteinekstrakter ble separert ved SDS-PAGE og analysert ved hjelp av anti-pSTAT3 (A), anti-PPARy (B) og anti-adiponectin (C) antistoffer. Resultatene ble normalisert til STAT3, Lamin B og GAPDH proteininnhold, henholdsvis
NW: normal vekt individer (n = 5);. Ob: overvekt /overvektige pasienter (n = 5); NWCC: normal vekt med tykk- og endetarmskreft (n = 7); ObCC: overvekt /fedme med tykk- og endetarmskreft (n = 7). Dataene er uttrykt som gjennomsnitt ± SEM. *, P 0,05 sammenlignet med NW; **, P 0,05 sammenlignet med NW og Ob; ***, P 0,05 sammenlignet med NW, Ob, og NWCC. Representative blotter vises.
Immunoblotting analyse av kjernefysiske PPARy, master regulator av modne adipocyte gener, viste at dens uttrykk ble betydelig påvirket av både overvekt og kreft. Spesielt adipocytter avledet fra overvektige /fete personer, uten eller med CRC (1,10 + 0,15 OD og 1,26 + 0,19 OD, henholdsvis), samt de fra NWCC fag (1,73 + 0,40 OD), viste signifikant lavere nivåer av PPARy i forhold til NW individer (3,11 + 0,23 OD; p 0,01) (figur 1B). Men i NWCC fag PPARy nivåer var mer enn 40% høyere i forhold til alle de overvektige pasienter, selv om statistisk signifikans ikke ble nådd.
I tråd med disse resultatene, uttrykk for adiponectin, en hoved PPARy mål -genet med et velkjent anti-inflammatorisk funksjon, tett reflekterte ekspresjon av PPARy med å bli redusert i Ob, NWCC og ObCC individer med hensyn til kontroll NW-gruppen. Spesielt ble adiponectin ekspresjon markert redusert i adipocytter fra overvektige personer med eller uten kreft (0,26 + 0,06 OD og 0,20 + 0,06 OD, henholdsvis), sammenlignet med NW (1,12 + 0,31; P 0,01). (Figur 1C)
forholdet mellom ω3- og ro6-flerumettede fettsyrer i WAT avtar i CRC fag uavhengig av BMI
for å vurdere om kvalitative endringer, annet enn kvantitative, i FA lagret i visceral WAT potensielt assosiert med CRC forekomsten innholdet av ω3- og ω6- PUFAer ble evaluert i visceral wATS isolert fra normal-vekt og overvektige /fete personer som påvirkes eller ikke av CRC.
Som vist i tabell 1, gass-kromatografi-analyse viste ingen noen signifikant forskjell i andelen co 3-PUFA blant de fire grupper av fag. Omvendt, prosentandelen av ro6 PUFA-økning i både overvektige gruppene, og nådde statistisk signifikans i ObCC, både med hensyn til de normale vektgrupper (p 0,05). Av notatet, fant vi en betydelig nedgang i ω3- /ω6-PUFA forholdet ikke bare i de overvektige grupper, men også i NWCC med hensyn til NW fagene (P 0,05).
NW
Ob
NWCC
ObCC
Mettet fettsyrer (%) 30 + 332 + 431 + 330 + 3Monounsaturated fettsyrer (%) 59 + 454 + 558 + 355 + 6ω3-PUFA (%) 0,8 + 0.10.7 + 0,20 0,7 + 0.20.9 + 0.2ω6-PUFA (%) 10,6 + 1.112.8 + 1.410.6 + 0.214.0 + 1,2 *
# ω3- /ω6-PUFA ratio0.08 + 0.0090.056 + 0,008 * 0,065 + 0,006 * 0,059 + 0,006 * Tabell 1. Gass-kromatografi analyse av WAT fettsyrer innhold i de fire grupper av fag.
den prosenter av mettet og enumettet fettsyrer (FAS) og ω3- og ro6-polyunsatured fettsyrer (PUFA) ble evaluert i visceral adipocytter isolert fra normal vekt (NW); overvekt /fedme (Ob); normal vekt med kolorektal kreft (NWCC), og overvekt /fedme med tykk- og endetarmskreft (ObCC) fag. Dataene er uttrykt som gjennomsnitt ± SEM. * P 0,05 sammenlignet med NW;
# P 0,05 sammenlignet med NWCC. CSV ned CSV
Lineær regresjonsanalyse til hensikt å evaluere forholdet som eksisterer mellom fedme grad og ω3- /ω6-PUFA-forholdet vist en invers korrelasjon mellom BMI og ω3- /ω6-PUFA-forholdet (R = -0,44) (figur 2A) . Men når kontroll- og CRC pasienter ble vurdert separat, ble en sterk og signifikant korrelasjon funnet hos personer uten CRC (R = -0,74; P 0,05) (figur 2B), men ikke i de som berøres av CRC (figur 2C)
A: alle fag; B: individer uten kolorektal kreft; C: fag rammet av tykktarmskreft
DHA demper STAT3 aktivering og IL-6 sekresjon av viscerale adipocytter
Siden PUFA sammensetningen av visceral adipocytter kan ha en rektor rolle i ubalanse mellom. pro- og anti-inflammatoriske faktorer som oppstår i barnekonvensjonen, undersøkte vi om eksponering av adipocytter å co 3-PUFA kunne gjenopprette celle homeostase. For å oppnå dette målet, vurderte vi effekten av DHA på ekspresjon av pSTAT3, atom PPARy, og adiponectin i adipocytter isolert fra de forskjellige grupper av fag
Som vist i figur 3A, DHA signifikant (P 0,001). nedregulert pSTAT3 i adipocytter isolert fra Ob (-62%), NWCC (-56%), og ObCC (-59%) individer med hensyn til de ubehandlede sammenkoblede fag. Omvendt, DHA ikke utøve noen effekt i adipocytter isolert fra NW gruppe av fag
A:. Menneske visceral adipocytter, samlet fra de fire grupper av fag, ble serum-sultet i 18 timer. Hele celleekstrakter ble separert ved SDS-PAGE og analysert ved hjelp av anti-pSTAT3 antistoff. Resultatene ble normalisert til STAT3 proteininnhold. Dataene er uttrykt som gjennomsnitt ± SEM. Representative blottene er vist. B: IL-6 frigivelse ble evaluert i kulturmediet ved ELISA som beskrevet i Materialer og Metoder
Data er uttrykt som gjennomsnitt ± SEM.. *, P 0,05 i forhold til de ubehandlede sammenkoblede celler. NW: normalvektige personer (n = 5); Ob: overvekt /overvektige pasienter (n = 5); NWCC: normal vekt med tykk- og endetarmskreft (n = 7); ObCC: overvekt /fedme med tykk- og endetarmskreft (n = 7)
Siden STAT3 er en viktig del av signalveier som fører til sekresjon av proinflammatoriske cytokiner inkludert IL-6 [32,33]. , evaluerte vi hvorvidt den DHA-induserte modulering av pSTAT3 parallell en samtidig nedregulering av IL-6. Som vist i figur 3B, utskillelsen av dette cytokinet betydelig redusert i DHA behandles adipocyttuttrykte kulturer i alle grupper av individer (NW, -30%, NWCC, -41%, Ob, -44%, ObCC, -50%) med forhold til de ubehandlede sammenkoblede celler.
sammenheng analyser mellom ω3- /ω6-PUFA ratio, BMI, og pSTAT3 ned-modulasjon
for å kunne vurdere om en relasjon eksisterer mellom ω3- /ω6 -PUFA ratio, BMI, og omfanget av pSTAT3 nedgang etter DHA behandling, ble korrelasjonskoeffisientene og determinants blant disse variablene evaluert.
Vi fant en signifikant invers korrelasjon mellom ω3- /ω6-PUFA forholdet og prosent~~POS=TRUNC av pSTAT3 reduksjon i både kontroll (R = -0,86, p = 0,014) og CRC fag (R = -0,89, p = 0,0005) (figur 4A og B). Oppdagelsen av at DHA behandling var mer effektive i adipocytter fra enkeltpersoner som viser en lav ω3- /ω6-PUFA forholdet i WAT, antydet at DHA kan fungere med «normalisering» den ω3- /ω6-PUFA ratio for å kontrollere verdier.
Korrelasjon mellom ω3- /ω6-PUFA-forhold, og andelen av pSTAT3 reduksjon etter DHA behandling hos kontrollpersonene (n = 10) (A) og kreft individer (n = 14) (B). Sammenheng mellom BMI og andelen av pSTAT3 nedgang etter DHA behandling hos kontrollpersonene (C) og kreft fag (D).
I forhold forholdet mellom fedme grad og omfanget av respons på DHA behandling, fant vi en signifikant positiv sammenheng mellom BMI og pSTAT3 reduksjon (R = 0,77; P = 0,017). kontroll (figur 4C), men ikke i kreft fag (figur 4D)
DHA forbedrer PPARy aktivitet og adiponektin uttrykk
for å undersøke om DHA-indusert nedregulering av pSTAT3 ble ledsaget av endringer i PPARy aktivitet og adiponectin innhold, ble immunblotting analyse utført. Som vist i figur 5, DHA behandling signifikant oppregulert både atom PPARy og adiponectin i adipocytter isolert fra alle grupper av fag i forhold til tilknyttede fag ikke får den behandling (figur 5A, B).
Menneske visceral adipocytter, samlet fra de fire grupper av fag, var serum-sultet i 18 timer, og inkubert med 10 uM DHA, som beskrevet i Materiale og metode. Atomproteinekstrakter og fullcelle-ekstrakter ble separert ved SDS-PAGE og analysert ved hjelp av anti-PPARy (A) og anti-adiponectin (B) antistoffer. Resultater ble normalisert til Lamin B og GAPDH proteininnhold, respektivt. NW: normalvektige personer (n = 5); Ob: overvekt /overvektige pasienter (n = 5); NWCC: normal vekt med tykk- og endetarmskreft (n = 7); ObCC: overvekt /fedme med tykk- og endetarmskreft (n = 7). Dataene er uttrykt som gjennomsnitt ± SEM. *, P 0,05; **, P 0,01; ***, P 0,01 sammenlignet med ubehandlede sammenkoblede celler. Representative blotter vises.
Diskusjoner
WAT, nemlig visceral WAT, er en viktig kilde til proinflammatoriske faktorer, inkludert adipocytokines (f.eks IL-6 og TNF-alfa) og pro- inflammatoriske chemokiner (f.eks 2CCl, CXCL8). Hos overvektige pasienter, er WAT infiltrert av makrofager som deltar i aktivering av inflammatoriske veier. Som en konsekvens av dette, genererer fedme en kronisk lav grad av betennelse som påvirker metabolsk homeostase over tid. Foreningen av fedme med økt risiko, utvikling og progresjon av CRC er etablert [34]. Epidemiologiske studier har vist at overvekt og fedme står for 14% av alle kreftrelaterte dødsfall hos menn og 20% hos kvinner [3,35]. For hver 2,4 enhet økning i BMI, CRC risikoen øker med 7% [36]. Dermed økende nivåer av fedme i verden er mest sannsynlig å ha betydelig innvirkning fedme-relaterte CRC i tiårene som kommer. Sannsynligvis på grunn av den anatomiske nærhet av visceral WAT til tarmen i bukhulen, drenering av sine potensielt skadelige proinflammatoriske produkter gjennom portalen sirkulasjonen øker dette organet sårbarhet.
I denne studien, gir vi den første bevis for en «betent» visceral WAT hos pasienter som lider av CRC.
i forhold STAT3 aktivering, fedme som utøves en forskjellig innflytelse avhengig av tilstedeværelse eller ikke av kreft. I kontrollpersoner økt fedme ikke var forbundet med noen økning i pSTAT3 nivåer. Tvert imot, i fag som berøres av CRC tilstedeværelsen av økt fettmasse så ut til å forverre upassende aktivering av STAT3 knyttet til barnekonvensjonen.
Det er godt etablert som STAT3 spiller en avgjørende rolle i å få og opprettholde en pro -carcinogenic inflammatorisk mikromiljøet, både ved oppstart av malign transformasjon og under kreftutvikling [37]. STAT3 utøver multiple fasett aktivitet ved modulering av gener som er relevante for proliferasjon og overlevelse, så vel som de som er involvert i angiogenese og immunsuppresjon [38]. STAT3 regulerer også uttrykk for metalloproteinaser som forbedrer migrasjon og metastasedannelsen [39].
Svært få studier har rapportert tilstedeværelse av pSTAT3 i menneskelig WAT på adipocyte stimulering med ulike midler [19,20,40]. Våre resultater gir ytterligere bevis for tilstedeværelse av pSTAT3 i WAT, tydelig viser at STAT3 er konstitutivt aktivert i humane adipocytter i fravær av ytre stimulering. Spesielt, mens økningen av pSTAT3 var nært knyttet til tilstedeværelse av kreft i stedet for fedme, reduksjon av aktivert PPARy og adiponectin var sterkt bestemt ved BMI, i tråd med lave nivåer av disse anti-inflammatoriske forhold, selv i overvektige pasienter ikke påvirkes av CRC. I denne forbindelse, kan det hende at markert økning i pSTAT3 nivåer funnet i ObCC pasienter med hensyn til NWCC individer avhengige av fedme tilhørende endringer i PPARy og adiponectin nivåer, å etablere et pro-inflammatorisk miljø som fremmer STAT3 aktivering. PPARy regulerer ekspresjonen av en rekke gener som er involvert i inflammasjon, immunitet, og metabolismen [41], noe som bidrar til både metabolsk homeostase og immune. Av notatet, er PPARy uttrykt i mange kreftformer [42-44], og PPARy agonister er blitt beskrevet å begrense veksten og indusere apoptotisk celledød i mange humane tumorer, inkludert CRC [45,46]. Imidlertid er den nøyaktige rollen til PPARy i kreft har ikke vært tydelig klarlagt. En markert reduksjon i aktivert PPARy har vært fremhevet i tykktarmen av pasienter med ulcerøs kolitt, noe som tyder på at PPARy kan bidra til økt mottakelighet for CRC observert hos disse pasientene [47]. Det er blitt antatt at det anti-kreft effekt av PPARy kan stole på sin evne til å inhibere proinflammatoriske signaler enten direkte eller ved modulering av adipocytokines slik som adiponectin [48,49]. En invers sammenheng mellom adiponectin og kreft, spesielt CRC er blitt foreslått. Adiponectin utøver sin virkning direkte ved å hemme kreftcellevekst [50], eller indusering av deres apoptose [51], så vel som indirekte gjennom veier relatert til glukose metabolisme, insulinresistens og inflammasjon [52,53].
Vårt resultatene gir bevis for etablering av et pro-inflammatorisk miljø i WAT av CRC fag, og styrke hypotesen om at betent WAT kan påvirke CRC utvikling. I overensstemmelse med våre observasjoner, har det blitt rapportert at adiponectin, utøve en veletablert anti-inflammatorisk rolle [54], inhiberer IL-6-sekresjon og STAT3 aktivering [22], og demper proliferasjon [21] i CRC-celler
.
den betydelige nedgangen i ω3- /ω6-PUFA ratio funnet i både overvektige grupper med hensyn til NW fag, sammen med funn at BMI negativt korrelert med ω3- /ω6- PUFA ratio, bekreftet sammenhengen mellom fedme og en særegen FA sammensetning av visceralt fett mest sannsynlig disponerer for betennelse [24]. Så langt vi kjenner til, er dette den første demonstrasjonen av kvalitative endringer i FA sammensetning av WAT i CRC fag uavhengig av BMI, noe som indikerer at endret WAT sammensetning knyttet til en ubalanse mellom pro- og anti-inflammatoriske faktorer kan skje i kreftpasienter . Spesielt, ganske nylig har det blitt rapportert at FA distribusjon av kolorektal vev er signifikant forskjellig hos kreftpasienter med hensyn til friske kontroller [55].
Den kritiske rollen FA sammensetning i å drive inflammatoriske prosesser i WAT ble også støttet
