PLoS ONE: ω3-PUFA’er udøve anti-inflammatorisk aktivitet i Visceral Adipocyter fra kolorektal cancer Patients

Abstrakt

Målsætning

Formålet med denne undersøgelse var at korrelere specifikke fedtsyrer profiler af visceral hvid fedtvæv (WAT) med inflammatoriske underskrifter potentielt associeret med kolorektal cancer (CRC)

Metoder

Menneskelige adipocytter blev isoleret fra biopsier af visceral WAT fra 24 fag opdelt i fire grupper:. normal vægt (BMI 22,0-24,9 kg /m

2) og over-vægt /overvægtige (BMI 26,0-40,0 kg /m

2), påvirket eller ikke af CRC. For at definere, om fedme og /eller CRC påvirke den inflammatoriske status WAT, aktivering af pro-inflammatoriske STAT3 og anti-inflammatoriske PPARy transkriptionsfaktorer samt udtryk for adiponectin blev analyseret ved immunoblotting i adipocytter isoleret fra hver gruppe af fag . Endvidere at vurdere, om forskellene i inflammatorisk WAT miljø korrelerer med specifikke fedtsyrer profiler blev gaskromatografisk analyse på WAT indsamlet fra alle emnekategorier. Endelig blev effekten af ​​ω3 docosahexaensyre behandling på balancen mellem pro- og anti-inflammatoriske faktorer i adipocytter også vurderet.

Resultater

Vi leverer de første beviser for eksistensen af ​​en pro-inflammatorisk miljø i WAT af CRC patienter, som vurderes af opregulering af STAT3, og den ledsagende fald af PPAR og adiponectin i forhold til raske forsøgspersoner. WAT inflammatorisk status var uafhængig af fedme grad, men korreleret med en nedsat ω3- /ω6-polyumættet fedtsyre-forhold. Disse observationer antydede, at kvalitative ændringer, bortset kvantitative dem, i WAT fedtsyre kan påvirke væv dysfunktioner potentielt forbundet med inflammatoriske tilstande. Denne hypotese blev yderligere understøttet af den konstatering, at fedtcellerne behandling med docosahexaensyre genoprettet balancen mellem STAT3 og PPARy.

Konklusion

Vores resultater tyder på, at adipocyt dysfunktioner opstår i CRC patienter skabe en pro-inflammatorisk miljø, der kan have indflydelse på udviklingen af ​​kræft. Desuden kan den beskyttende potentiale docosahexaensyre i genetablere ligevægten mellem pro- og anti-inflammatoriske faktorer udgør et nyttigt redskab for forebyggende og terapeutiske strategier

Henvisning:. D’Archivio M, Scazzocchio B, Giammarioli S, Fiani ML, Vari R, Santangelo C, et al. (2013) ω3-PUFA’er udøve anti-inflammatorisk aktivitet i Visceral Adipocyter fra kolorektal cancer patienter. PLoS ONE 8 (10): e77432. doi: 10,1371 /journal.pone.0077432

Redaktør: Wolf-Hagen SCHUNCK, Max Delbrueck Center for Molekylær Medicin, Tyskland

Modtaget: Juni 5, 2013; Accepteret: 3. september 2013; Udgivet: 7 okt 2013

Copyright: © 2013 D’Archivio et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering til at rapportere

konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

forekomsten af ​​fedme er steget betydeligt i de udviklede lande nå epidemiske proportioner [1,2]. Dette udgør en stor udfordring for den globale sundhed som fedme udgør en vigtig risikofaktor for en række kroniske degenerative sygdomme. Ud over hjerte-kar-sygdomme og diabetes, har epidemiologiske undersøgelser samt dyremodeller forudsat stærke beviser for, at fedme kan øge forekomsten af ​​mange kræftformer, herunder kolorektal cancer (CRC), leukæmi, og hepatoma [3-5].

Worldwide, CRC er den tredje mest almindelige kræftform regnskab for cirka 1,2 millioner nye tilfælde og 608.000 dødsfald om året [6]. Rolle kroppen fedme som en risikofaktor for CRC er blevet dokumenteret; især er det blevet nylig vist, at fedme viser en stærkere positiv korrelation med risikoen for at udvikle coloncancer snarere end rektal cancer [7-9]. Imidlertid vil de mulige mekanismer bag denne relation er stort set ukendte. En kritisk barriere for at komme videre ind i feltet er repræsenteret ved den stadig fattige viden om, hvordan fedtvæv stofskifte kan påvirke udviklingen af ​​kræft.

Hvid fedtvæv (WAT) anerkendes i stigende grad som en kompleks immunkompetente orgel, der består af forskellige celle typer blandt hvilke adipocytter og bosiddende immunceller udviser væsentlige sekretoriske og regulatoriske aktiviteter [10]. Fedme forstyrrer dynamisk rolle af disse celler i energi og immun homøostase ændring af adipokine signalering og fører til en kronisk inflammatorisk status karakteriseret ved forhøjede plasmaniveauer af inflammatoriske cytokiner såsom IL-6 og TNFa [11,12] Disse faktorer kan virke synergistisk til yderligere øge deres egne koncentrationer ved at aktivere flere signalveje som STAT3 [13]. Denne transskriptionsfaktor, oprindeligt identificeret som en DNA-bindende protein, aktiveres af mange cytokiner og vækstfaktorer og udgør et nøgleelement i deres signalvej [14]. Konstitutiv aktivering af STAT3 observeret i mange tumorer, herunder coloncancer [15] bidrager til onkogenese ved modulering udtrykkene for en række forskellige gener involveret i proliferation, invasion, metastase, og angiogenese [16,17]. I overensstemmelse med disse observationer, en stor mængde data viser, at blokering af STAT3 aktivitet undertrykker tumorcellevækst og inducerer tumorceller apoptose [18]. På trods af den centrale rolle STAT3 i onkogenese, har meget få studier undersøgt aktiveringen status STAT3 i humant fedtvæv, giver kontroversielle resultater [19,20].

For at opretholde homeostase af væv, STAT3 aktivitet er mest sandsynligt afbalanceret andre transkriptionelle regulatorer med modsatte opførsel. Blandt dem, peroxisomproliferatoraktiverede receptor γ (PPARy) er en ligand-aktiveret nukleart hormon-receptor med anti-inflammatorisk rolle, som styrer glucose og lipidmetabolisme. Desuden PPARy er en vigtig regulator af adiponectin udtryk. Adiponectin, en adipocytokine selektivt udskilt af WAT, har vist sig at inhibere IL-6-sekretion og STAT3-aktivering i colon cancerceller [21] således svækkende deres proliferation [22]. Især aftager adiponectin indhold i fedme [21-23].

bevis for, at kosten komponenter kan påvirke den inflammatoriske proces og risikoen for at udvikle CRC. Fedtsyrer (FAS) er centrale elementer i WAT og deres væv profil nøje afspejler den kostindtag og /eller medfødte metaboliske forskelle. Ændre karakteren af ​​fedtet forbrugte kan ændre sammensætningen af ​​WAT og dybt påvirke FA’er tilgængelige for kroppen. Interessant, har en potentiel sammenhæng mellem FA sammensætning WAT og fedme blevet fremhævet [24]. I betragtning af deres forløber status til signalering lipid mediatorer, FA’er er vigtige determinanter i inflammation. Den type respons der FA’er inducerer stærkt afhænger af deres biokemiske egenskaber, såsom antallet og placeringen af ​​de dobbeltbindinger. I denne henseende findes der forskellige FA familier, nemlig mættet FA’er, monoumættede FA’er, og w3 og m6 polyumættede FA’er (PUFA’er). PUFA’er kan udøve pro- eller anti-inflammatoriske virkninger afhængigt af deres kemiske struktur. De modsatte adfærd af ω3- (antiinflammatorisk) og ω6- (pro-inflammatorisk) PUFA’er i modulering flere fedt- og immun cellefunktioner er blevet påvist [25]. Især har docosahexaensyre (DHA) vist sig at udvise en stærk anti-inflammatorisk aktivitet [26].

Formålet med denne undersøgelse var at identificere ændringer af inflammatorisk status og specifikke FA profiler af WAT potentielt associeret med CRC udvikling. Arbejdsgruppen hypotese var, at WAT repræsenterer det oprindelige sted, hvor kosten FA’er kan påvirke inflammation. FA’er kan bidrage til at opretholde den rette balance af centrale transkriptionelle regulatorer og således kontrollerede den inflammatoriske respons af humane adipocytter. For at definere den rolle, kvalitative snarere end kvantitative ændringer i WAT FA profiler i væv betændelse, potentielt påvirke kræft udvikling, vi sammenlignet indholdet af ω3- og ω6-FA’er og den inflammatoriske status adipocytter isoleret fra viscerale Wat normale vægt og overvægt /fede personer ramt eller ej, ved CRC.

Vi fremlagt beviser for en pro-inflammatorisk miljø i WAT af CRC patienter, som vurderes af opregulering af STAT3, og den ledsagende fald af PPAR og adiponectin med respekt til raske forsøgspersoner. Denne ubalance var uafhængig af fedme grad og korreleret med en nedsat ω3- /ω6-PUFA-forholdet. Interessant DHA behandling modvirket ændret aktivering af STAT3 samt stimuleret PPARy og adiponectin ekspression.

Samlet vore resultater antyder, at adipocyt dysfunktioner forekomme i CRC patienter, hvilket skaber en pro-inflammatorisk miljø, der kan begunstige udviklingen af ​​kræft. Desuden kan den beskyttende potentiale af DHA i genindførelse af ligevægten mellem pro- og anti-inflammatoriske faktorer udgør et nyttigt redskab for forebyggende og terapeutiske strategier.

Emner og metoder

Etik Statement

forsøgsprotokollen er godkendt af den etiske komité af Istituto Superiore di Sanità. Alle forsøgspersonerne gav deres informerede samtykke i henhold til den italienske lov på dette område (lovdekret af det italienske sundhedsministerium januar 25, 2001 offentliggjort i lovtidende af 3. april, 2001). Deltagerne forudsat at deres skriftligt informeret samtykke til at deltage i denne undersøgelse.

Isolering af humane viscerale adipocytter

Humane viscerale adipocytter blev indsamlet fra bedøvede individer gennemgår abdominal kirurgi eller laparoskopi for CRC eller godartede tilstande. Til dette formål 22 emner, der berøres af CRC blev screenet for at definere berettigelse til undersøgelsen på grundlag af følgende kriterier: histologisk viste sig primær colonadenocarcinom, iscenesætte hertugens A, B, C /stadie I-II-III, enhver T, enhver N, M0

Atten forsøgspersoner gennemgår abdominalkirurgi for galdeblæren sygdom uden gulsot, navlebrok, og uterin fibromatose blev screenet til at blive indskrevet som kontrolpersoner

Eksklusionskriterier kriterier for alle de emner var..: strålebehandling, kemoterapi, steroide og ikke-steroide anti-inflammatoriske behandlinger, hormonelle erstatningsmedier eller svangerskabsforebyggende terapi, hormonbehandling for enhver skjoldbruskkirtlen dysfunktioner, narkotika eller alkoholmisbrug, diabetes mellitus, kronisk nyresvigt, andre neoplastiske patologier, graviditet, mentalt handicap. Således blev tolv CRC emner (8 kvinder og 4 mænd, alder 45-67) og 12 kontrolpersoner (8 kvinder og 4 mænd, alder 48-72) indskrevet og opdelt i fire grupper: normal vægt uden CRC (NW; n = 5); overvægt /fedme uden CRC (Ob; n = 7); normal vægt med CRC (NWCC; n = 5); overvægt /fedme med CRC (ObCC; n = 7). I NW og NWCC grupper body mass index (BMI) område var 22,0-24,9 kg /m

2. I OB og ObCC grupper BMI interval var 26,0-40,0 kg /m

2, taljemål 95 cm for mænd og 80 cm for kvinder. Wat prøvetagninger blev udført som tidligere beskrevet [27].

ti til tyve gram WAT biopsier blev mikrodissekeres, skyllet flere gange i 0,9% NaCl, og fordøjet med 5 ml Krebs-Ringer-opløsning (0,12M NaCl , 4.7m KCI, 2,5 mM CaCI

2, 1,2 mM MgSO

4, 1,2 mM KH

2PO

4) indeholdende 20 mM HEPES pH 7,4, 3,5% BSA-fedtsyre-fri, 200 nM adenosin, 2 mM glucose og collagenase (type 1) i 1 time (1 mg /g fedtvæv) ved 37 ° C i rystevandbad [28]. Efter collagenasefordøjelse adipocyterne blev isoleret som tidligere beskrevet [27].

Behandling af adipocyter med DHA

adipocytter blev behandlet med 10 pM DHA (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) . DHA blev opløst under nitrogen betingelse i 100% ethanol for at gøre 10 mM stamopløsninger, som blev opbevaret ved -20 ° C. Stamopløsninger blev fortyndet i dyrkningsmedier før celle behandling. Slutkoncentration af ethanol i behandlede celler var mindre end 0,1%. For at definere den laveste effektive koncentration af DHA, vi udført indledende forsøg, inkubere isolerede adipocytter med forskellig koncentration af DHA (1-50μM) for forskellige tidsperioder (6-24h). På grundlag af de opnåede data (ikke vist), blev forsøgene udført inkubering af adipocytter med 10 pM DHA i 18 timer.

Fedtsyrer analyse

Total lipider fra Wat prøver blev ekstraheret med chloroform -methanol 2: 1 (v /v) ifølge Folch et al. [29]. FA methylestere blev fremstillet med 2% methanolisk HCI ved 100 ° C i 2 timer og ekstraheret med hexan efter tilsætning af 2% natriumbicarbonat. Alle reagenser blev tilsat med butyleret hydroxytoluen (BHT) ved en slutkoncentration på 25 mg /l for at undgå autoxidation af PUFA’er [30].

Fedtsyremethylestere blev analyseret under anvendelse af et PerkinElmer Clarus 500 gaskromatograf, udstyret med en 60 mx 0,25 mm ID fusioneret-silica kapillær søjle (Rtx 2330 Restek, Bellefonte, PA, USA). Helium blev anvendt som bæregas ved 0,8 ml /min. Ovntemperaturen blev oprindeligt fastsat til 150 ° C.After 2 minutter blev det forøget til 220 ° C, med en hastighed på 3 ° C /min, og derefter til 240 ° C ved 2 ° C /min. Søjlen Temperaturen blev holdt ved 240 ° C i 5 min. Injector og (FID) blev fastsat ved henholdsvis 250 ° C. Toppe blev identificeret ved sammenligning af deres retentionstider med FA methyl ester standarder (Supelco 37 Komponenter FAME Mix, Sigma-Aldrich) og kvantificeres ved hjælp triheptadecanoin (Sigma-Aldrich) som intern standard (IS).

Proteinbestemmelse ved Western blot analyse

Hele celleekstrakter blev fremstillet fra adipocytter som tidligere beskrevet [31]. Nukleare proteinekstrakter blev fremstillet af Nuclear /Cytosol fraktionering Kit (Medical Biological Laboratories, Watertown, LA, USA) ifølge producentens anvisninger. Immunblotting analyser blev udført ved hjælp af specifikke antistoffer for STAT3, tyrosin phosphoryleret form af STAT3 (pSTAT3) (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA), nuklear PPARy, og adiponectin (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, Californien, USA). Blots blev behandlet med passende sekundære antistoffer konjugeret med peberrodsperoxidase (Santa Cruz Biotechnology) efterfulgt af ECL-detektion (Amersham Bio-Sciences, Buckinghamshire, UK). Lige belastning af proteiner blev verificeret ved immunoblotting med et gede-anti-GAPDH og gede-anti-Lamin B-antistoffer (Santa Cruz Biotechnology) for helcelle og kerneekstrakter hhv. Densitometrisk analyse blev udført under anvendelse af en molekylær billeddanner FX (Bio-Rad, Hercules, CA, USA).

Evaluering af IL-6-sekretion

Frigivelsen af ​​IL-6 blev vurderet i kulturen medier ved ELISA-kit (R 2 grupper blev sammenlignet. Forskelle blev betragtet som signifikante, når p 0,05. Lineær regressionsanalyse blev udført for at bestemme simple korrelation mellem to variable. P 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant

Resultater

Aktiveringen status STAT3 og PPARy i adipocytter er forskelligt knyttet til BMI og kræft tilstand

Den øgede risiko for CRC. knyttet til fedme kan stole på den lokale afvigende aktivering af inflammatoriske veje oprettelse af et kronisk lav kvalitet betændelsestilstand, som kan prædisponere til udviklingen af ​​kræft. For at vurdere, om fedme og /eller CRC påvirke udtryk /aktivering af transkriptionsfaktorer kritisk involveret i reguleringen af ​​inflammation, blev udtryk for pSTAT3 og nukleare PPARy vurderet i viscerale adipocytter isoleret fra de fire grupper af forsøgspersoner. Som vist i figur 1, blev konstitutivt aktiveret STAT3 påvist i adipocytter uafhængigt af emne kategori. Imidlertid blev påvist højere niveauer af pSTAT3 i adipocytter afledt af CRC individer med hensyn til kontrol. Aktiveret STAT3 blev øget betydeligt i både NWCC og ObCC forhold til BMI-matchede kontrolpersoner (+ 80% og + 151% henholdsvis; P 0,001). I kontrolpersoner (NV og Ob) gjorde pSTAT3 niveauer ikke overens med BMI mens patienter fedme i CRC markant opreguleret pSTAT3 udtryk med hensyn til NWCC (3,47 + 0,40 OD og 2,15 + 0,26 OD, henholdsvis; P 0,01) (Figur 1A ).

Menneskelige viscerale adipocytter, indsamlet fra de fire grupper af fag, blev serum-udsultet i 18 timer. Helcelleekstrakter og proteinekstrakter nukleare blev separeret ved SDS-PAGE og analyseret ved anvendelse af anti-pSTAT3 (A), anti-PPARy (B) og anti-adiponectin (C) antistoffer. Resultater blev normaliseret til STAT3, Lamin B og GAPDH proteinindhold henholdsvis

NW: normalvægtige forsøgspersoner (n = 5);. OB: overvægt /adipøse patienter (n = 5); NWCC: normal vægt med kolorektal cancer (n = 7); ObCC: overvægt /fedme med colorektal cancer (n = 7). Dataene er udtrykt som middelværdi ± SEM. *, P 0,05 sammenlignet med NW; **, P 0,05 sammenlignet med NW og Ob; ***, P 0,05 sammenlignet med NW, Ob, og NWCC. Repræsentative blots vises.

Immunoblotting analyse af nukleare PPARy, master regulator af modne adipocyt gener, viste, at dens udtryk er væsentligt påvirket af både overvægt og kræft. Især adipocyterne afledt af overvægtige /fede personer, uden eller med CRC (1,10 + 0,15 OD og 1,26 + 0,19 OD, henholdsvis), såvel som dem fra NWCC patienter (1,73 + 0,40 OD), udviste signifikant lavere niveauer af PPARy i forhold til NW individer (3,11 + 0,23 OD; P 0,01) (Figur 1B). Men i NWCC fag PPARy niveauer var mere end 40% højere i forhold til alle de fede fag, selvom den statistiske signifikans ikke blev nået.

I overensstemmelse med disse resultater, udtryk for adiponectin, et vigtigste PPARy mål gen med en kendt anti-inflammatorisk funktion, nøje afspejlede ekspressionen af ​​PPARy formindskes i Ob, NWCC og ObCC personer med hensyn til kontrol NW gruppen. Især blev adiponectin ekspression markant nedsat i adipocytter fra overvægtige med eller uden cancer (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 mellem ω3- og m6-PUFA i WAT falder i CRC fag uanset BMI

for at vurdere, om kvalitative ændringer, bortset kvantitative dem, i FA gemt i visceralt WAT potentielt forbundet med CRC forekomst indholdet af ω3- og ω6- PUFA’er blev evalueret i viscerale Wats isoleret fra normal og overvægtige /fede personer angrebet eller ikke af CRC.

Som vist i tabel 1, gaschromatografi analyse viste ikke nogen signifikant forskel i andelen af ​​w3-PUFA blandt de fire grupper af forsøgspersoner. Omvendt procentdelen af ​​m6-PUFA’er steg i både den fede grupper og nåede statistisk signifikans i ObCC, med hensyn til både den normale vægt grupper (P 0,05). Af note, fandt vi et signifikant fald i ω3- /ω6-PUFA-forhold ikke kun i de fede grupper, men også i NWCC med hensyn til NW forsøgspersoner (P 0,05).

NW

Ob

NWCC

ObCC

Mættet FA’er (%) 30 + 332 + 431 + 330 + 3Monounsaturated FA’er (%) 59 + 454 + 558 + 355 + 6ω3-PUFA’er (%) 0,8 + 0.10.7 + 0,20 0,7 + 0.20.9 + 0.2ω6-PUFA’er (%) 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 * tabel 1. gaskromatografisk analyse af WAT fedtsyrer indhold i de fire grupper af forsøgspersoner.

procenterne af mættede og enkeltumættede fedtsyrer (FAS) og ω3- og m6-polyunsatured fedtsyrer (PUFA’er) blev evalueret i viscerale adipocytter isoleret fra normal vægt (NW); overvægtige /fede (Ob); normal vægt med colorectal cancer (NWCC), og overvægtige /fede med kolorektal cancer (ObCC) emner. Dataene er udtrykt som middelværdi ± SEM. * P 0,05 sammenlignet med NW;

# P 0,05 sammenlignet med NWCC. CSV Hent CSV

Lineær regressionsanalyse formål at evaluere den eksisterende mellem fedme grad forholdet og ω3- /ω6-PUFA-forhold viste en omvendt korrelation mellem BMI og ω3- /ω6-PUFA-forhold (R = -0,44) (figur 2A) . Men når kontrol- og CRC forsøgspersoner blev betragtet hver for sig, blev en stærk og signifikant sammenhæng fundet hos individer uden CRC (R = -0,74; P 0,05) (Figur 2B), men ikke i dem, der berøres af CRC (Figur 2C)

A: alle fag; B: emner uden kolorektal cancer; C: emner ramt af kolorektal cancer

DHA dæmper STAT3 aktivering og IL-6-sekretion i viscerale adipocytter

Siden PUFA sammensætningen af ​​viscerale adipocytter kan have en hovedrolle i ubalancen mellem. pro- og anti-inflammatoriske faktorer, der forekommer i CRC, vi undersøgt, om eksponering af adipocytter til w3-PUFA’er kunne genoprette cellehomeostase. Til dette formål, vurderede vi virkningen af ​​DHA på ekspressionen af ​​pSTAT3, nuklear PPARy, og adiponectin i adipocytter isoleret fra de forskellige grupper af forsøgspersoner

Som vist i figur 3A, DHA signifikant (P 0,001). nedreguleret pSTAT3 i adipocytter isoleret fra Ob (-62%), NWCC (-56%), og ObCC (-59%) forsøgspersoner med hensyn til de ubehandlede parrede fag. Omvendt har DHA ikke udøve nogen effekt i adipocytter isoleret fra NW gruppen af ​​emner

A:. Humane viscerale adipocytter, indsamlet fra de fire grupper af fag, blev serum-udsultet i 18 timer. Hele celleekstrakter blev separeret ved SDS-PAGE og analyseret ved anvendelse af anti-pSTAT3 antistof. Resultater blev normaliseret til STAT3 proteinindhold. Dataene er udtrykt som middelværdi ± SEM. Repræsentative blots er vist. B: IL-6 frigivelse blev evalueret i dyrkningsmedierne ved ELISA som beskrevet i Materialer og metoder

Data er udtrykt som middelværdi ± SEM.. *, P 0,05 i forhold til de ubehandlede parrede celler. NW: normalvægtige personer (n = 5); OB: overvægt /adipøse patienter (n = 5); NWCC: normal vægt med kolorektal cancer (n = 7); ObCC: overvægt /fedme med kolorektal cancer (n = 7)

Da STAT3 er et centralt element i signalveje, der fører til udskillelse af pro-inflammatoriske cytokiner, herunder IL-6 [32,33]. vi vurderet om DHA-inducerede modulering af pSTAT3 parallelt en ledsagende nedregulering af IL-6. Som vist i figur 3B, sekretionen af ​​dette cytokin faldt betydeligt i DHA behandlet adipocyt kulturer i alle grupper af individer (NW, -30%; NWCC, -41%, Ob, -44%; ObCC, -50%) med forhold til de ubehandlede parrede celler.

Correlation analyser mellem ω3- /ω6-PUFA-forhold, BMI, og pSTAT3 ned-modulation

for at kunne vurdere, om der foreligger en sammenhæng mellem ω3- /ω6 -PUFA ratio, BMI, og omfanget af pSTAT3 fald efter DHA behandling blev korrelationskoefficienter og determinanter blandt disse variabler evalueres.

Vi fandt en signifikant omvendt korrelation mellem ω3- /ω6-PUFA forholdet og procentdel af pSTAT3 fald i både kontrol (R = -0,86, P = 0,014) og CRC forsøgspersoner (R = -0,89, P = 0,0005) (figur 4A og B). Konstateringen af, at DHA behandling var mere effektivt i adipocytter fra enkeltpersoner, der viser en lav ω3- /ω6-PUFA-forholdet i WAT, foreslog, at DHA kunne virke med “normalisering» den ω3- /ω6-PUFA forhold til kontrolværdier.

Korrelation mellem ω3- /ω6-PUFA-forhold og procentdelen af ​​pSTAT3 fald efter DHA behandling i kontrolindivider (n = 10) (A) og cancerpatienter (n = 14) (B). Korrelation mellem BMI og procentdelen af ​​pSTAT3 fald efter DHA behandling i kontrolindivider (C) og cancerpatienter (D).

Med hensyn relationen mellem fedme graden og omfanget af reaktion på DHA behandling, fandt vi en signifikant positiv sammenhæng mellem BMI og pSTAT3 fald (R = 0,77; P = 0,017). i kontrol (figur 4C), men ikke i cancerpatienter (figur 4D)

DHA øger PPARy aktivitet og adiponectin udtryk

for at undersøge, om DHA-induceret nedregulering af pSTAT3 blev ledsaget af ændringer i PPARy aktivitet og adiponectin indhold, blev udført immunoblotting analyse. Som vist i figur 5, DHA behandling betydeligt opreguleret både nukleare PPARy og adiponectin i adipocytter isoleret fra alle faggrupper i forhold til de parrede emner ikke modtager behandling (figur 5A, B).

Menneskelig viscerale adipocytter, indsamlet fra de fire grupper af fag, blev serum-udsultet i 18 timer og inkuberes med 10 pM DHA, som beskrevet i Materialer og Metoder. Nukleare proteinekstrakter og hele celleekstrakter blev separeret ved SDS-PAGE og analyseret ved anvendelse af anti-PPARy (A) og anti-adiponectin (B) antistoffer. Resultaterne blev normaliseret til Lamin B og GAPDH proteinindhold, hhv. NW: normalvægtige personer (n = 5); OB: overvægt /adipøse patienter (n = 5); NWCC: normal vægt med kolorektal cancer (n = 7); ObCC: overvægt /fedme med colorektal cancer (n = 7). Dataene er udtrykt som middelværdi ± SEM. *, P 0,05; **, P 0,01; ***, P 0,01 sammenlignet med ubehandlede parrede celler. vises Repræsentative blots.

Diskussion

WAT, nemlig visceral WAT, er en vigtig kilde til pro-inflammatoriske faktorer, herunder adipocytokines (f.eks IL-6 og TNF) og pro- inflammatoriske chemokiner (f.eks CCL2, CXCL8). Hos overvægtige forsøgspersoner, er WAT infiltreret af makrofager, der deltager i aktiveringen af ​​lokale inflammatoriske veje. Som følge heraf, fedme genererer en kronisk low-grade inflammation, der påvirker metabolisk homeostase over tid. Associeringen af ​​fedme med øget risiko, udvikling og progression af CRC er fastslået [34]. Epidemiologiske studier har vist, at overvægt og fedme udgør 14% af alle kræftrelaterede dødsfald hos mænd og 20% ​​hos kvinder [3,35]. For hver 2,4 enhed stigning i BMI, CRC risikoen stiger med 7% [36]. Således de stigende niveauer af fedme på verdensplan er mest sandsynligt at få væsentlig indvirkning fedmerelateret CRC i de kommende årtier. Sandsynligvis på grund af den anatomiske nærhed af visceralt WAT til tarmen i bughulen, dræning af sine potentielt skadelige pro-inflammatoriske produkter gennem portalen omsætning stiger dette organ sårbarhed.

I denne undersøgelse giver vi den første beviser for en “betændt” visceral WAT i patienter med CRC.

med hensyn STAT3 aktivering, fedme udøvede en anden indflydelse afhængig af tilstedeværelsen eller ikke af kræft. I kontrolpersoner blev øget fedme ikke forbundet med nogen stigning i pSTAT3 niveauer. Tværtimod hos personer ramt af CRC tilstedeværelsen af ​​øget fedtmasse syntes at forværre den uhensigtsmæssige aktivering af STAT3 forbundet til CRC.

Det er veletableret, at STAT3 spiller en afgørende rolle ved fremkaldelse og opretholdelse af et pro -carcinogenic inflammatorisk mikromiljø, både ved indledningen af ​​malign transformation og under udviklingen af ​​kræft [37]. STAT3 udøver multipel facet aktivitet ved modulerende gener er relevante for spredning og overlevelse, såvel som dem, der er involveret i angiogenese og immunsuppression [38]. STAT3 regulerer også udtryk for metalloproteinaser, der forbedrer migration og metastase dannelse [39].

Meget få undersøgelser har rapporteret tilstedeværelsen af ​​pSTAT3 i menneskelig WAT på adipocyt stimulering med forskellige midler [19,20,40]. Vores resultater tilføje yderligere bevis for tilstedeværelsen af ​​pSTAT3 i WAT, klart viser, at STAT3 konstitutivt aktiveret i humane adipocytter i mangel af ekstern stimulation. Især mens stigningen af ​​pSTAT3 var tæt relateret til tilstedeværelsen af ​​cancer i stedet fedme, faldt aktiveret PPARy og adiponectin var stærkt bestemt af BMI, i overensstemmelse med de lave niveauer af disse anti-inflammatoriske faktorer, selv hos overvægtige ikke påvirket af CRC. I denne henseende kan den markante stigning i pSTAT3 niveauer fundet i ObCC patienter med hensyn til NWCC individer stole på fedme forbundet ændringer i PPARy og adiponectin niveauer, oprettelse af et pro-inflammatorisk miljø, der fremmer STAT3-aktivering. PPARy regulerer ekspressionen af ​​mange forskellige gener involveret i inflammation, immunitet og metabolisme [41], der bidrager til både metaboliske og immune homeostase. At bemærke, er PPARy udtrykkes i mange cancere [42-44], og PPARy-agonister er blevet beskrevet at begrænse væksten og inducere apoptotisk celledød i mange humane tumorer, herunder CRC [45,46]. Men den nøjagtige rolle PPARy i kræft er ikke klart belyst. En markant reduktion i aktiverede PPARy er blevet fremhævet i colon hos patienter med colitis ulcerosa, hvilket antyder, at PPARy kan bidrage til forøget modtagelighed over for CRC observeret hos disse patienter [47]. Det er blevet en hypotese, at den anti-cancer effekt af PPARy kan påberåbe sig sin evne til at hæmme pro-inflammatoriske signaler enten direkte eller gennem modulation af adipocytokines såsom adiponectin [48,49]. En omvendt sammenhæng mellem adiponectin og cancer, især CRC er blevet foreslået. Adiponectin udøver sin sag direkte ved at hæmme kræft cellevækst [50], eller overtale deres apoptose [51], samt indirekte gennem veje relateret til glukose stofskiftet, insulinresistens og inflammation [52,53].

Vores resultater beviser for etablering af en pro-inflammatorisk miljø i WAT af CRC emner, og styrke den hypotese, at betændt WAT kunne påvirke CRC udvikling. I overensstemmelse med vores observationer er det blevet rapporteret, at adiponectin, udøve en veletableret antiinflammatorisk rolle [54], inhiberer IL-6-sekretion og STAT3-aktivering [22], og dæmper proliferation [21] i CRC-celler

.

det betydelige fald i ω3- /ω6-PUFA-forhold i både de fede grupper med hensyn til NW emner, sammen med konstateringen af, at BMI negativt korreleret med ω3- /ω6- PUFA ratio, bekræftede sammenhængen mellem fedme og en ejendommelig FA sammensætning visceralt fedt sandsynligvis disponerer til betændelse [24]. Så vidt vi ved, er dette den første demonstration af kvalitative ændringer i FA sammensætning WAT i CRC emner uafhængigt af BMI, hvilket indikerer, at ændrede WAT sammensætning knyttet til en ubalance mellem pro- og anti-inflammatoriske faktorer kan finde sted i kræftpatienter . Især meget nylig er det blevet rapporteret, at FA fordeling af colorektal væv er signifikant forskellig hos cancerpatienter med hensyn til raske kontroller [55].

Den kritiske rolle FA præparat som drivkraft inflammatoriske processer i WAT blev yderligere understøttet