Американским учёным удалось найти факторы, влияющие на образование адипоцитов из клеток-предшественников и на формирование жировой ткани.

Адипоциты (тучные клетки) — клетки, из которых в основном состоит жировая ткань. Адипоциты участвуют в жировом обмене, обладают способностью накапливать жиры, которые в дальнейшем используется организмом для выработки энергии. Имеются две разновидности адипоцитов: белые и бурые жировые клетки, образующие соответственно белую и бурую жировую ткань. Адипоциты являются производными мезенхимальных стволовых клеток.

Известно, что одним из регуляторов образования адипоцитов млекопитающих, включая человека, является ген PPARγ, локализованный в 3-й хромосоме. PPARγ является транскрипционным фактором, играющим критическую роль в регуляции дифференцировки и пролиферации адипоцитов. Кроме того, он принимает участие в экспрессии гена, который отвечает за синтез белка, транспортирующего жирные кислоты, в адипоцитах. Активация PPARγ сопровождается подавлением экспрессии гена, кодирующего лептин.

Используя новый метод для количественного анализа транскрипционных компонентов учёные определили протеин, непосредственно являющийся фактором насыщения преадипоцитных фибробластов. Именно белок Zfp423 с доменом типа цинковые-пальцы активирует экспрессию основного транскрипционного фактора Pparg, запускающего дифференцировку преадипоцитов. Будучи индуцированными для дифференцировки преадипоциты утрачивают свойства фибробластов, приобретают характерную «округлую» внешность и морфологические и биохимические характеристики зрелых адипоцитов.

В своих экспериментах специалисты из Медицинской школы Гарварда и Медицинской школы Университета Джона Хопкинса (оба — США) использовали малые РНК, образующие шпильки в своей вторичной структуре, для выключения гена, ответственного за синтез протеина Zfp423 в клетках. В результате снизилась экспрессия транскрипционного фактора Pparg и, как следствие, перестали развиваться адипоциты из клеток-предшественников.

Одним из механизмов воздействия белка Zfp423 на начало дифференциации преадипоцитов в клетки жировой ткани является активация BMP-сигнального пути. Сигнальные пути с участием BMP играют важную роль в раннем развитии эмбриона, в формировании его скелета, ЦНС, сердца, хрящевой ткани, а также регулирует дальнейшее формирование костей и в постнатальном периоде.

Чтобы оценить роль Zfp423 в дифференциации преадипоцитов, первоначально биологи с помощью ретровируса перенесли ген Zfp423 в фибробласты NIH/3T3 — линия, которой не свойственны процессы липогенеза. Это увеличило в 12 раз уровень транскрипционного фактора Pparg, что аналогично процессам, происходящим при образовании адипоцитов из преадипоцитных фибробластов. Далее учёные провели ряд экспериментов, где с помощью малых РНК подавлялась работа гена Zfp423 в преадипоцитах в клеточной культуре. В результате образование адипоцитов и формирование жировой ткани не происходит. В опытах на модельных животных было показано, что у эмбриов мышей, «нокаутных» по гену Zfp423 образование белых и бурых адипоцитов не происходит.

Стандартные сигналы дифференциации преадипоцитов, такие как гормональный коктейль, используемые in vitro, показали возможность стимулировать активность образования жировой ткани.

По мнению авторов работы, следующие эксперименты должны быть направлены на выявление факторов, способных регулировать формирование жировой ткани для возможного клинического применения.