Lipid signaling in beta-Zellen steigern können, eine entzündliche Makrophagen-Polarisierung

Tun die insulin-produzierenden beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse, die unwissentlich erzeugen ein signal, dass aids Ihrem eigenen Niedergang bei Typ-1-diabetes?

Das scheint der Fall zu sein, laut lipid-signaling-Forschung co-Leitung von Sasanka Ramanadham, Ph. D., professor der Zell -, Entwicklungs-und integrativen Biologie an der Universität von Alabama in Birmingham, und Charles Chalfant, Ph. D., professor der Zellbiologie, Mikrobiologie und Molekularbiologie, Universität von Süd-Florida.

Die Forschung untersucht die Signale, die Fahrt Makrophagen-Zellen im Körper auf zwei unterschiedliche Phänotypen von aktivierten Immunzellen. Der M1-Typ-Attacken Infektionen durch Phagozytose und durch Sekretion von Signalen, die Entzündungen erhöhen und Moleküle, die zu töten Mikroben. Der M2-Typ wirkt zu beheben, Entzündung und Reparatur beschädigter Gewebe.

Autoimmunerkrankungen resultieren aus der anhaltenden Entzündung, wo Immunzellen angreifen den eigenen Körper. Bei Typ-1-diabetes, Makrophagen und T-Zellen in der Bauchspeicheldrüse und beta-Zellen angreifen. Wie Sie sterben, insulin-Produktion sinkt oder verschwindet.

UAB-Forscher Ramanadham Jahrzehnte damit verbracht haben, studieren lipid signaling in Typ-1-diabetes. In Süd-Florida, Chalfant Studien lipid signaling in cancer, und seinem Labor bietet die Massenspektrometrie know-how für beide Studien. Massenspektrometrie ist eine sehr sensitive Ansatz zu identifizieren, die verschiedenen Klassen der Lipide und Quantifizierung der Häufigkeiten solcher Lipide.

Die Forscher konzentrierten sich auf ein bestimmtes Enzym, genannt Ca2 -unabhängige phospholipase A2beta, oder iPLA2beta. Dieses Enzym hydrolysiert Membran glycerophospholipids in der Zellmembran zur Freisetzung einer Fettsäure und einem lysophospholipid, das durch sich selbst zur Modulation von zellulären Reaktionen. Andere Enzyme können dann wandeln diese Fettsäuren in die bioaktive Lipide, die die Ramanadham lab bezeichnet hat, als iPLA2beta abgeleitete Lipide oder internationale Führerscheine. Das internationale Führerscheine werden kann entweder in pro-inflammatorische Lipide, die die M1-Makrophagen-Phänotyp oder pro-Lösung, die Lipide, die für die M2-Makrophagen-Phänotyp, je nachdem, welche Wege am aktivsten sind. Außerdem, die internationale Führerscheine freigegeben sind, durch die Zelle, so dass Sie teilnehmen können in der Zell-zu-Zell-Signalisierung.

Beta-Zellen und Makrophagen express iPLA2-beta-Aktivität.

Zu sehen, wie sich die Häufigkeiten der internationale Führerscheine beeinflussen könnten Entzündung, untersuchten die Forscher iPLA2beta-knockout-Mäuse und Mäuse mit beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse entwickelt, um overexpress iPLA2beta.

Makrophagen aus dem iPLA2beta-knockout-Mäusen isoliert wurden, und dann klassisch aktiviert und induzieren die M1-Phänotyp. Die Forscher dann gemessen, wie sich das iDL Eicosanoide produziert, die von den Makrophagen, die fehlte iPLA2beta. Im Vergleich zu wild-Typ Makrophagen aktiviert, die knockout-Makrophagen produziert weniger pro-inflammatorische Prostaglandine und mehr zu einem specialized pro-resolving lipid Mediators namens resolvin D2. Beide änderungen wurden im Einklang mit der Polarisation der M2 Phänotyp eine verringerte entzündliche Zustand.

Umgekehrt Makrophagen von Mäusen mit beta-Zellen überexprimiert iPLA2beta zeigten eine erhöhte Produktion von pro-inflammatorischen eicosanoiden und reduziert resolvin D2, als im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen, was auf eine verstärkte entzündliche Zustand und Polarisation der M1-Phänotyp.

„Diese Ergebnisse zum ersten mal zeigen eine Assoziation zwischen der selektiven änderungen in Eicosanoide und specialized pro-resolving lipid-Mediatoren mit Makrophagen-Polarisierung, und ferner, dass die entsprechenden Lipide moduliert durch iPLA2beta Aktivität“, Ramanadham sagte. „Am wichtigsten ist, unsere Ergebnisse enthüllen die Möglichkeit, dass Ereignisse ausgelöst werden, die in beta-Zellen zu Makrophagen modulieren können—und wahrscheinlich auch anderen Insel-infiltrierenden Immunzellen—Reaktionen.“

„Nach unserem wissen ist dies die erste demonstration der lipid signaling generated by beta-Zellen, die einen Einfluss auf eine immun-Zelle, löst entzündliche Folgen“, sagte er. „Wir denken, Lipide erzeugt, die von beta-Zellen können bewirken, dass die Zellen‘ eigenen Tod.“