Концентрация и состав циркулирующих адипоцитарных везикул у больных с полипами толстой кишки и колоректальным раком

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Внеклеточные везикулы (ВВ) представляют собой гетерогенную популяцию мембранных частиц размером менее 1 мкм, секретируемую различными типами клеток. Большинство циркулирующих в крови человека ВВ являются частицами тромбоцитарного, лейкоцитарного, эритроцитарного и эндотелиального происхождения. Состав циркулирующих адипоцитарных ВВ при различных патологических состояниях практически не изучен. Малые ВВ из плазмы крови больных колоректальным раком (КРР) и полипами толстой кишки с наличием ожирения или метаболического синдрома выделены методом ультрафильтрации с двойным ультрацентрифугированием. Для изучения состава адипоцитарных ВВ использовали иммунопреципитацию в сочетании с Вестерн блоттингом и проточную цитометрию. Фракции везикул (FABP4- и CD11b-иммунопреципитированные ВВ, а также ВВ содержащиеся в супернатанте после удаление CD11b-позитивных ВВ) содержали комплекс адипоцитарных маркеров (FABP4, PPAR-γ и перилипин 1). Преципитированные на CD11b-покрытых частицах ВВ моноцитарно-макрофагального происхождения у больных КРР без ожирения характеризовались сочетанной гиперэкспрессией FABP4 и перилипина 1, в то время как для больных КРР с метаболическим синдромом или ожирением такая гиперэкспрессия была нехарактерна. Фракция истинно адипоцитарных везикул (супернатант после удаление CD11b-позитивных ВВ) характеризовалась наличием у всех больных комплекса адипоцитарных маркеров с преимущественной экспрессией в ней FABP4 как у больных с метаболическим синдромом/метаболически здоровым ожирением, так и больных без метаболических нарушений. Для больных без ожирения для корректной характеристики циркулирующих ВВ из препаратов ВВ необходимо удалять методом иммунопреципитации или аналогичными методиками фракцию CD11b-позитивных моноцитарно-макрофагальных ВВ, а в супернатанте после удаления/cорбции преципитированных ВВ — изучать состав адипоцитарных везикул, используя набор маркеров (FABP4, PPAR-γ, перилипин 1 и др.). Причем у больных с метаболическими нарушениями с учетом незначительной экспрессии FABP4 в составе CD11b-иммунопреципитированных ВВ, по-видимому, предварительная деплеция препаратов везикул не столь необходима.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Юнусова

Сибирский Государственный Медицинский Университет, кафедра биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

Д. А. Сваровский

Сибирский Государственный Медицинский Университет, кафедра биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Автор, ответственный за переписку.
Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

Е. С. Колегова

НИИ онкологии Томского НИМЦ

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

О. В. Черемисина

НИИ онкологии Томского НИМЦ

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

Д. Н. Костромицкий

НИИ онкологии Томского НИМЦ

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

И. В. Кондакова

НИИ онкологии Томского НИМЦ

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

Е. А. Сиденко

НИИ онкологии Томского НИМЦ

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

А. Ю. Добродеев

НИИ онкологии Томского НИМЦ

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, Томск

А. Е. Григорьева

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Email: svarovsky.d.a@gmail.com
Россия, г. Новосибирск

Список литературы

  1. Yunusova NV, Kondakova IV, Kolomiets LA, Afanas'ev SG, Kishkina AY, Spirina LV (2018) The role of metabolic syndrome variant in the malignant tumors progression. Diabetes Metab Syndr. 12(5):807–812. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2018.04.028.
  2. Borisov AV, Zakharova OA, Samarinova AA, Yunusova NV, Cheremisina OV, Kistenev YV. (2022) A Criterion of Colorectal Cancer Diagnosis Using Exosome Fluorescence-Lifetime Imaging. Diagnostics (Basel). 12(8):1792. https://doi.org/10.3390/diagnostics12081792
  3. Connolly KD, Wadey RM, Mathew D, Johnson E, Rees DA, James PE (2018) Evidence for Adipocyte-Derived Extracellular Vesicles in the Human Circulation. Endocrinology. 159(9):3259–3267. https://doi.org/10.1210/en.2018-00266
  4. Gustafson CM, Shepherd AJ, Miller VM, Jayachandran M (2015) Age- and sex-specific differences in blood-borne microvesicles from apparently healthy humans. Biol Sex Differ. 6:10. https://doi.org/10.1186/s13293-015-0028-8
  5. Furuhashi M (2019) Fatty Acid-Binding Protein 4 in Cardiovascular and Metabolic Diseases. J Atheroscler Thromb. 26(3):216–232. https://doi.org/10.5551/jat.48710
  6. Eguchi A, Lazic M, Armando AM, Phillips SA, Katebian R, Maraka S, Quehenberger O, Sears DD, Feldstein AE (2016) Circulating adipocyte-derived extracellular vesicles are novel markers of metabolic stress. J Mol Med (Berl). 94(11):1241–1253. https://doi.org/10.1007/s00109-016-1446-8
  7. DeClercq V, d'Eon B, McLeod RS (2015) Fatty acids increase adiponectin secretion through both classical and exosome pathways. Biochim Biophys Acta 1851(9):1123–1133. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2015.04.005
  8. Yunusova N, Kolegova E, Sereda E, Kolomiets L, Villert A, Patysheva M, Rekeda I, Grigor'eva A, Tarabanovskaya N, Kondakova I, Tamkovich S (2021) Plasma Exosomes of Patients with Breast and Ovarian Tumors Contain an Inactive 20S Proteasome. Molecules. 26(22):6965. https://doi.org/10.3390/molecules26226965
  9. Huang Z, Xu A (2021) Adipose Extracellular Vesicles in Intercellular and Inter-Organ Crosstalk in Metabolic Health and Diseases. Front Immunol. 12:608680. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.608680
  10. Persson J, Degerman E, Nilsson J, Lindholm MW (2007) Perilipin and adipophilin expression in lipid loaded macrophages. Biochem Biophys Res Commun. 363(4):1020–1026. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2007.09.074
  11. Namgaladze D, Kemmerer M, von Knethen A, Brüne B (2013) AICAR inhibits PPARγ during monocyte differentiation to attenuate inflammatory responses to atherogenic lipids. Cardiovasc Res. 98(3):479–487. https://doi.org/10.1093/cvr/cvt073
  12. Su X, Yan H, Huang Y, Yun H, Zeng B, Wang E, Liu Y, Zhang Y, Liu F, Che Y, Zhang Z, Yang R (2015) Expression of FABP4, adipsin and adiponectin in Paneth cells is modulated by gut Lactobacillus. Sci Rep. 5:18588. https://doi.org/10.1038/sreP18588
  13. Kralisch S, Ebert T, Lossner U, Jessnitzer B, Stumvoll M, Fasshauer M. (2015) Adipocyte fatty acid-binding protein is released from adipocytes by a non-conventional mechanism. Int J Obes (Lond). 38(9):1251–1254. https://doi.org/10.1038/ijo.2013.232
  14. Hubal MJ, Nadler EP, Ferrante SC, Barberio MD, Suh JH, Wang J, Dohm GL, Pories WJ, Mietus-Snyder M, Freishtat RJ (2017) Circulating adipocyte-derived exosomal MicroRNAs associated with decreased insulin resistance after gastric bypass. Obesity (Silver Spring). 25(1):102–110. https://doi.org/10.1002/oby.21709
  15. Kranendonk ME, Visseren FL, van Balkom BW, Nolte-'t Hoen EN, van Herwaarden JA, de Jager W, Schipper HS, Brenkman AB, Verhaar MC, Wauben MH, Kalkhoven E (2014) Human adipocyte extracellular vesicles in reciprocal signaling between adipocytes and macrophages. Obesity (Silver Spring). 22(5):1296–1308. https://doi.org/10.1002/oby.20679
  16. Phoonsawat W, Aoki-Yoshida A, Tsuruta T, Sonoyama K (2014) Adiponectin is partially associated with exosomes in mouse serum. Biochem Biophys ResCommun 448:1–266. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.04.11447

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Идентификация изолированных ВВ. (a) — ТЭМ показала наличие везикул с типичной морфологией и отсутствие везикул размером более 220 нм. На вставках показаны малые ВВ. Масштабные линии соответствуют 100 нм. Электронная микроскопия, отрицательное окрашивание уранилацетатом; (b) — данные анализа NTA для ВВ, изолированных из плазмы крови больных КРР и ПТК (CRC and CP). Ось абсцисс представляет собой размер частиц (нм), ось ординат — концентрацию частиц (частиц/мл), вспомогательная ось — кумулятивная частота (%). (c) — Экспрессия CD63, CD81 и CD24 на CD9-положительных sEV КРР и ПТК плазмы крови. Показаны репрезентативные средние значения интенсивности флуоресценции (MFI), каждое измерение выполнялось трижды. Для изотипического контроля (гистограмма справа) меченные комплексы частицы-антитело к CD9-sEV инкубировали с мышиным FITC IgG1 контрольным изотипом или FITC IgG2a контрольным изотипом. Показан один из репрезентативных изотипических контролей. В качестве отрицательного контроля к латексным частицам, меченным антителами CD9 (гистограмма слева), ничего не добавляли. Так же ставили отрицательный контроль, когда покрытые частицы инкубировали с антителами, коньюгированными с FITC без добавления везикул (гистограмма в центре).

Скачать (421KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Концентрация, размер ВВ и уровень общего белка во фракциях и супернатанте при иммунопреципитации. (a) — концентрация ВВ в препаратах: 1 — до иммунопреципитации, 2 — в супернатанте после иммунопреципитации CD11b-позитивных ВВ, 3 — в супернатанте после последовательной иммунопреципитации CD11b-позитивных и FABP4-позитивных ВВ у больных КРР с метаболическими нарушениями (CRC+МS) (темные боксы), у больных ПТК с метаболическими нарушениями (СP+MS) (штрихованные боксы), и больных КРР без метаболических нарушений (CRC without MS) (светлые боксы). * — различия достоверны по сравнению с концентрацией ВВ у больных CP+MS и CRC without MS, p < 0.05. (b) — средний размер везикул у больных в супернатантах до и после иммунопреципитации; (с) — концентрация белка в образцах ВВ больных в супернатантах до и после иммунопреципитации, ** — различия достоверны по сравнению с концентрацией белка в везикулах у больных CRC without MS, p < 0.05. (d) — данные анализа NTA в образцах циркулирующих ВВ больных до иммунопреципитации (слева) и после иммунопреципитации СD11b-позитивных ВВ (справа). Ось абсцисс представляет собой размер частиц (нм), ось ординат — концентрацию частиц (частиц/мл), вспомогательная ось — кумулятивная частота (%).

Скачать (279KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Уровни FABP4, перилипина-1 и PPAR-ý во фракциях циркулирующих ВВ после иммунопреципитации ВВ на латексных частицах, покрытых антителами к FABP4 (a), к CD11b (b) и в супернатанте после удаления ВВ моноцитарно-макрофагального происхождения (c) у больных КРР без метаболических нарушений (светлые столбцы) и КРР с метаболическими нарушениями (штрихованные столбцы) по сравнению с больными с полипами толстой кишки с метаболическими нарушениями (CP). RU — условные единицы. Дорожки 1, 2, 3 — больные КРР без метаболических нарушений, 4-7 — больные КРР с метаболическими нарушениями, 8-10 — полипы толстой кишки с метаболическими нарушениями (3а, 3b). Дорожки 1, 2 — больные КРР без метаболических нарушений, 3-5 — больные КРР с метаболическими нарушениями, 6-7 — полипы толстой кишки с метаболическими нарушениями (3с). Вестерн блоттинг. * — различия достоверны по сравнению с группой больных КРР без метаболических нарушений, p < 0.05, n = 20.

Скачать (156KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024