PLoS ONE: Lipidomic Profilering af fedtvæv afslører en inflammatorisk Signatur i kræftrelaterede og Primary Lymphedema

Abstrakt

Kræft-relaterede og primær Lymphedema (LE) er forbundet med produktionen af ​​fedtvæv (AT). Intet er kendt, men om de lipid-baserede molekyler, der omfatter LE AT. Vi analyserede derfor lipid molekyler i lipoaspirates og serum opnået fra LE patienter, og sammenlignede dem med lipoaspirates fra kosmetisk kirurgi patienter og raske kontrol kohorte serum. LE patientserum analyse viste, at triglycerider, HDL- og LDL-cholesterol og lipid transport molekyler forblev inden for normalområdet, uden ændringer i individuelle fedtsyrer. Den lipidomic analyse identificerede også 275 lipid-baserede molekyler, herunder triacylglycerider, diacylglycerider, fedtsyrer og fosfolipider i AT olie og fedt. Selv om størstedelen af ​​lipidmolekyler var til stede i en lignende overflod i LE og ikke-LE prøver, der var adskillige små ændringer: forhøjet C20: 5-holdige triacylglycerider, reduceret C10: 0 caprin- og C24: 1 nervonic syrer. LE AT olie indeholdt også en underskrift af øgede cyclopropan-type fedtsyrer og inflammatoriske mediatorer arachidonsyre og ceramider. Interessant C20: 5 og C22: 6 omega-3-type lipider forøges i LE AT, korrelerer med LE år. Derfor LE AT har en normal lipidprofil indeholdende en underskrift af inflammation og omega-3-lipider. Det er fortsat uklart, imidlertid, om disse forskelle afspejler en mindre global metaboliske forstyrrelser eller virkninger inden lokaliseret inflammatorisk foci

Henvisning:. Sedger LM, Tull DL, McConville MJ, De Souza DP, Rupasinghe TWT, Williams SJ et al. (2016) Lipidomic Profilering af fedtvæv afslører en inflammatorisk Signatur i kræftrelaterede og Primary Lymphedema. PLoS ONE 11 (5): e0154650. doi: 10,1371 /journal.pone.0154650

Redaktør: Clarissa Menezes Maya-Monteiro, Fundação Oswaldo Cruz, BRASILIEN

Modtaget: Februar 26, 2016 Accepteret: April 15, 2016; Udgivet: May 16, 2016

Copyright: © 2016 Sedger 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

Data Tilgængelighed:. Alle relevante data er inden for papir og dens Støtte Information filer. Specifikke oplysninger om enkeltpersoner inden patienten og normale donor kohorter opbevares i overensstemmelse med de australske National Sundhed og helse Retningslinjer Forskning for ansvarligt for forskning og retningslinjerne for Institutional menneskelige forskningspotentiale Udvalg

Finansiering:. Forskningen blev støttet af Lymphedema Program, Faculty of Medicine Sundhedsvidenskab, Macquarie University. Finansiering tildelt JB

Konkurrerende interesser: Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Forkortelser:.. AT, fedtvæv; BMI, body mass index; Cer, ceramid; CE, cholesterolester; DAG, diacylglycerid; GC, gaskromatografi; HexCer, hexa-ceramid; HDL, high density lipoprotein; LE, lymfeødem; LC, væskekromatografi; LDL, low density lipoprotein; LPC, lyso-phosphatidylcholin; LPE, lyso-phosphatidylethanolaminer; PBQC, samlet biologisk kvalitetskontrol; PC, phosphatidylcholin; PCA, principal komponent analyse; PE, phosphatidylethanolamin; MS, massespektrometri; SM, sphingomyelin; TAG, triacylglycerid; VLDL, density lipoprotein

meget lav

Introduktion

Lymphedema (LE) er en tilstand, hvor lymfe væske ophobes i interstitielle væv forårsager hævelse. I de udviklede lande LE oftest forekommer som en konsekvens af, eller “sekundært til”, behandling for cancer. Kræftpatienter størst risiko for at udvikle kræft relaterede LE omfatter patienter med brystkræft, der kræver lymfeknude iscenesættelse eller behandling (sentinel node biopsi plus /minus dissektion og /eller aksillær stråling, og ofte med kemoterapi) på grund af kræft metastaser [1]. Faktisk konservative skøn tyder på, at op til 28% af disse patienter i de udviklede lande vil udvikle arm LE efter deres brystkræftbehandling [1]. På samme måde kan op til 75% af patienter med hoved- og halscancer udvikle halsen, ansigtet, hals eller intern LE [2] og en tredjedel af bækken kræftpatienter vil udvikle benet LE inden for 1 år af kirurgi [3]. Derfor er cancer-relaterede LE bredt accepteret som en af ​​de hyppigste langsigtede komplikationer af kræftbehandling. Primær LE kan også opstå spontant, sædvanligvis viser først i løbet af barndommen, og ofte med en genetisk oprindelse [4] eller som følge af ikke-cancer-relaterede vævsskader. Derfor LE opstår på grund af kompromitteret lymfedrænage, som kan være direkte forårsaget af, eller bidraget til, ved skade eller genetiske ændringer, der fører til fejl i lymfekar biogenese eller misdannelser i lymfeknuder fartøj ventil dannelse og reduceret lymfe funktion [4]. Desværre er der i øjeblikket ingen helbredelse for enten primær eller sekundær (cancer-relaterede) LE. Således LE er en kronisk tilstand, at virkninger på en persons evne til at leve et normalt liv, fordi betingelsen tendens til at forværres over tid og fysisk vansiring og funktionelle handicap konsekvenser for livskvaliteten [5,6].

Én af de store problemer forbundet med kronisk LE er, at de berørte væv ofte blevet konsolideret med fedtvæv (aT) [7,8]. Når dette sker overholdelse af konventionelle behandlinger omfatter kompression, bandaging og massage ofte aftager efterhånden som det bliver klart, at de ikke kan reducere LE-associerede AT der så dominerer inden for det berørte område. Heldigvis er der en kirurgisk behandlingsmulighed for mennesker med fremskreden AT rige LE: fedtsugning kirurgi [9-12], som fysisk fjerner AT der dominerer det berørte område [7,8]. Selv om denne behandling er yderst gavnlig for LE patienter, straks reducere LE påvirkede lemmer størrelse, er årsagerne til produktion af LE AT stadig nye og LE patologi er ufuldstændigt forstået [13]. Selv om det er klart, adipogenese normalt involverer cytokiner, hormoner, transkriptionsfaktorer og miRNA, der tidsmæssigt regulerer genekspression til at drive modning af præ-adipocytter til modne lipidholdige adipocyter [14,15], endnu meget lidt er i øjeblikket kendt om adipogenese i LE aT selv. Intet er kendt, for eksempel om, hvilke typer af lipidbaserede molekyler, der produceres af le væv adipocytter. Interessant, AT er faktisk en integreret del af pattedyrs immunsystem og faktisk lymfeknuder normalt findes i tæt fysisk association med AT, hvor lipolyse frigiver frie fedtsyrer og lipid-mediatorer at brændstof immunsystemceller [16]. Desuden mens kolesterol normalt transporteres i blodet via lipoproteiner, enten som kolymikroner, meget low-density lipoprotein (VLDL), mellemliggende eller high-density lipoprotein (HDL), transport af lipider tilbage fra celler og væv til leveren sker via HDL og lymfe-en proces kendt som revers cholesterol transport [16]. Her er udstrømning af cellulært kolesterol frigivet i intracellulær plads selvom de kombinerede virkninger af ABC transportører, scavenger receptor-B1, Cyp27A1, caveolin eller passiv diffusion (hver mekanisme varierer afhængigt dels af celletype) [17], hvor det er i sidste ende fjernes af HDL og trafikerede tilbage fra interstitium gennem lymfekarrene (for en nylig se [18]). Således lipid transport er nødvendigvis integreret LE fordi lymfedrænage ændres når lymfeknuder fjernes, eller når lymfekar og ventiler er beskadigede eller funktionsfejl. Faktisk foreslår seneste dyre-baserede undersøgelser forringet reverse cholesterol transport forekommer i eksperimentelt induceret murin LE [19]. Hvis der er fejl på revers cholesterol transport i human LE derefter i hvilket omfang lipidmetabolisme ændres eller uafbalancerede er uklare. Så også lidt om konsekvenserne af kronisk LE hævelse på serum lipid-niveau og lipid-associerede lipoproteiner i human LE. Derfor at begynde at bedre at forstå Patobiologi af AT produktion i avanceret LE vi undersøgte serum lipider og eksperimentelt genererede den første AT lipid profiler af avancerede kræftrelaterede LE patienter og sammenlignede dem med normal serum, og anatomisk-matchede arm og ben normal , non-LE, aT.

Materialer og metoder

Menneskelig Research Ethics Godkendelse

Denne undersøgelse blev revideret og godkendt af Macquarie University menneskelige forskningspotentiale etiske komité (HREC) før til sin indvielse. Alle elementer i undersøgelsen blev efterfølgende udført i overensstemmelse med den HREC godkendte protokoller, således at alle normale vævsdonorer, og patienter med LE, doneret deres blod og AT fedtsugning prøver frivilligt og med informeret skriftligt samtykke.

Patient og sund Kontrol deltagere studere inklusionskriterier

Alle patienter med LE (n = 15, tabel 1) søgte lægelig vurdering og behandling for avanceret lemmer LE på Advanced Lymphedema Assessment Clinic ved Macquarie University Hospital. Disse patienter sædvanligvis præsenteret med en forskel på mindst tabel 1). Dette væv blev opnået fra kosmetisk kirurgi patienter, som havde valgt fedtsugning operation på et privat Melbourne kosmetisk kirurgi klinik for sort personlige grunde. Et eksempel billedet af lemmet LE patienten og LE og ikke-LE lipoasparates er vist (figur 1). Alle LE patienter og raske donorer også deres vægt og højde målinger, som blev brugt til at beregne den enkeltes body mass index (BMI) og derved muliggør identifikation og udelukkelse af undersøgelsens deltagere, som måske ellers ikke ville blive klassificeret som havende en ‘normal BMI ‘, vi i henhold til skalaen Heart Foundation af Australiens klassifikation (https://heartfoundation.org.au/). Således er alle undersøgelsens deltagere var inden normal BMI normalområdet (15 25), bortset fra to LE patienter, som havde en præoperativ body mass index (BMI) 30 kg /m

2. Imidlertid blev disse to LE patienter ikke for at være overvægtige, fordi BMI på én patient vendte tilbage til 30 kg /m

2 hurtigt efter lemmer fedtsugning, og det andet har det primære ben LE påvirker begge lemmer dvs. klart disse patienter pre-kirurgiske data afspejlede deres lymphedematous lemmer snarere end en tilstand af generaliseret organ fedme. Det var også tydeligt, at flere personer i både LE og ikke-LE kohorter var “sund, men overvægtige” (BMI = 25-29) i overensstemmelse med mange nuværende vestlige land demografi (individuelle data ikke vist). En statistisk analyse af kohorten egenskaber data, specielt alder, køn og BMI, blev udført via en standard Students t-test uden antagelse for data fordeling normalitet givet de relativt små stikprøvestørrelser (tabel 1).

(A ) venstre arm LE, (B) Venstre ben LE, (C) LE AT fedtsugning aspirat og (D) Normal non-LE (kosmetisk kirurgi) AT fedtsugning aspirat, der viser tilstedeværelse af flydende olie (olie) og fast fedt (fedt). Også tydeligt er det vandige lag af saltvand vaskes i kosmetisk kirurgi aspirat.

Prøvetagning og vævsbehandling

Fedtsugning kirurgi for cancer-relaterede LE blev udført under generel anæstesi ved Macquarie University Hospital af forfatteren TL som var specielt uddannet af professor Brorson og professor Munnoch, som har udviklet, hvad der nu en veletableret procedure for avancerede LE [10-12,21]. Operationen blev udført på LE-ramte arme og ben (Fig 1a og 1b) efter påføringen af ​​en årepresse. Kort fortalt blev subkutan AT fjernet gennem flere små snit placeret langs længden af ​​de ramte led, via en Helixed Tri Port III kanyle (som regel 22-30 cm lange og 4-5 mm bred) forbundet til en vakuumpumpe [9]; samme fremgangsmåde er nu blevet ansat med succes internationalt for mere end et årti [10-12]. Den udvundne arm eller ben LE AT lipoaspirate (Fig 1C) blev straks transporteret til Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet og Health Research Laboratories, behandlet som beskrevet nedenfor og opbevares ved -80 ° C i et AT Sample Bank genereret af LMS. Sund menneskelige lemmer (arm eller ben) AT blev opsamlet med donorens informerede samtykke, på et privat kosmetisk kirurgi klinik, Dr. Lanzer Clinic, Melbourne, fra kunder vælger at gennemgå liposuction kirurgi. Kort fortalt blev en sund lipo-aspirat væv (Fig 1D) opnået ved standard plastikkirurgi procedurer under generel anæstesi. Efter små indsnit blev foretaget, blev det omkringliggende område fyldt med Klein tumescent væske med 20 gauge nål, før du anvender sugning og efterfølgende udvinding af AT via en 14 gauge Klein Mikrokanyle af capastrano sort [22]. Kosmetiske liposuction kirurgi patienter derefter bære en kompression bindemiddel uafbrudt i ca. 2 uger, derefter intermitterende i 2 uger postoperativt, for at minimere risikoen for bivirkninger eller postoperative komplikationer [23].

LE og normal (kosmetisk) liposuction kirurgi på lipoaspirates (fig 1C og 1D) blev hældt i flere 50 ml Falcon-rør og centrifugeret ved ca. 350 g i 5 minutter for at separere den flydende “fedt olie” fra de faste intakte aT dvs. intakte adipocytter ellers nævnt til her som aT “fedt”. De resterende underliggende vandige vævskomponenter blev også opsamlet, og blodet erythrocyt pelleten blev kasseret. Efter centrifugering blev olien fjernet og opbevaret frosset ved -80 ° C. Dernæst de intakte adipocytter og vandige lag blev omhyggeligt fjernet, separat, og på lignende måde anbragt i separate rør og straks nedfrosset også ved -80 ° C. Således blev komponenterne væv opbevares på tidspunktet for deres kirurgiske samling over en periode på 12-18 måneder igennem indtil en enkelt optøning til efterfølgende laboratorieanalyse.

Perifere blodprøver blev indsamlet fra LE patienter, der anvender både SST-II og K

2EDTA vacutainer indsamling rør umiddelbart før anæstesi for fedtsugning operation. Perifert blod blev også opnået fra ikke-relaterede sund alder og køn matchede donorer (n = 13; tabel 1) med standard venepunktur af perifere vener, der udføres af uddannede laboranter. Alle LE patienter og raske donorer de var “faste” og “hvile”; de forbruges ingen mad og ikke motion i mindst 8-10 timer før venepunktur eller AT samling ved fedtsugning operation. Perifere blodprøver blev centrifugeret i 10 minutter, og serummet (og plasma) lag fjernet, alikvoteret, derefter opbevaret frosset indtil en enkelt optøning til laboratorieanalyse.

Automatiseret biokemisk analyse for total serumlipider Salg

total-serum lipider blev målt som følger: cholesterol blev målt med en cholesterol enzymatisk assay (Abbott), triglycerider med et glycerol-phosphatase oxidase assay (Abbott), og HDL-kolesterol med Ultra HDL accelerator selektiv detergent-assay (Abbot) og analyseret på en Abbott Architect c16000 instrument på Douglas Hanly Moir Patologi, Macquarie Park, Sydney. De LDL-kolesterol blev beregnet som følger: LDL-kolesterol = kolesterol-HDL (0,45 x triglycerider), der i det væsentlige svarer til både Friedewald og Amhadi formuli [24,25]. Apolipoprotein-A1 og -B i serum blev bestemt ved immunturbidimetrisk assays Tina-Quant apolipoprotein A-1 Ver 2 og Apolipoproteiner B Ver 2 (Roche) under anvendelse af Roche Integra 800 analysator ved Sullivan og Nicolaides Laboratory i Brisbane, Australien. Den generelt accepterede normale spektrum af disse molekyler i humant serum er noteret sammen med dataene.

gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS) fedtsyre analyse

AT prøver af ca. 50 mg var ekstraheret i 1 ml chloroform: methanol (2: 1 v /v) af inkubation på en termomikser (Eppendorf) i 10 minutter ved 30 ° C, derefter centrifugeret ved 18000g i 5 min ved 4 ° C. En 50 ul aliquot af supernatanten fra hver prøve blev også kombineres for at skabe en poolet biologisk kvalitetskontrol (PBQC). Individuelle prøver og PBQC (5 ul) blev overført til en glasindsats, hvortil 40 ul af interne standarder blev tilsat: chloroform: methanol (2: 1 volumen /volumen) indeholdende 62,5 uM hver af

13C

18-stearat og

13C

2-myristat. Ligekædet fedtsyre (Sigma) standarder (25 uM) og monomethyl forgrenede og cyclopropan-type fedtsyre-standarder (25 uM) blev syntetiseret in-house som beskrevet tidligere [26,27] og fremstilles i chloroform: methanol (2: 1). Indsætter indeholder prøver og PBQC blev beseglet i GC hætteglas og transesterificeret at skabe fedtsyremethylestere. Til dette Prøverne blev blandet med 5 ul Methprep-II (Alltech) under anvendelse af en Gerstel MPS2 autosampler robot, inkuberet i 30 minutter ved 37 ° C med langsom rystning til blanding. Fedtsyre analyse blev udført på en Agilent 7890 gaskromatograf koblet til en 5975 masse selektiv detektor. Prøver (2 ul) blev injiceret i split mode (10: 1) til et indløb indstillet på 250 ° C og kromatografisk separation blev opnået på en SGE BPX70 søjle (60 m x 0,25 mm i.d. x 0,25 um filmtykkelse). Ovnens betingelser var 70 ° C i 1 min, derefter 40 ° C /minut til 150 ° C, 4 ° C /minut til 200 ° C, 3 ° C /minut til 220 ° C, 4 ° C /min til 250 ° C fastholdes derefter ved 250 ° C i 4 minutter. Heliumbærergas flow var konstant på 1,5 ml /min og MS overførselsledningen blev indstillet til 280 ° C. Forbindelserne blev ioniseret ved hjælp af elektron effekt fragmentering (-70eV) og massespektre indsamlet over 50-450 m /z interval på 3,6 scanninger /sekund.

væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS) lipid analyse

LC-MS lipid-analyse blev udført i det væsentlige ifølge standardmetoder beskrevet tidligere for blodlipider [28]. Kort beskrevet fedt-olie (~ 50 mg “olie”) og fast fedtindhold (~ 50 mg “fedt”) prøver blev ekstraheret ved anvendelse af 1 ml chloroform: methanol (2: 1, vol /vol) indeholdende den interne standard 5 uM C17 : 0 LPC i 1 time ved stuetemperatur. Ekstrakterne blev centrifugeret ved 18000 g i 10 minutter ved 4 ° C (i en nedkølet mikrocentrifuge) og supernatanterne overført til et nyt rør. Pelleten blev genekstraheret med 500 ul chloroform: methanol (2: 1, v /v), centrifugeret som beskrevet ovenfor, og supernatanterne kombineres. De fedt-olie og faststof-fedtindhold ekstrakter blev tørret under nitrogengas derefter resuspenderet i 100 ul butanol: methanol (1: 1) indeholdende 5 mM ammoniumformiat (Sigma). Lipider blev analyseret under anvendelse af en Agilent 1200 væskekromatografi (LC) -system og tripel kvadrupol 6460 massespektrometer (MS). Kort fortalt blev lipider adskilt ved injektion af 5 ul af prøven på en 50 mm x 2,1 mm x 2,7 um Ascentis Express RP-amid-søjle (Supelco) efterfulgt af eluering ved strømningshastighed på 0,2 ml /minut i løbet af en 5 min gradient af vand /methanol /tetrahydrofuran (50:20:30, vol /vol /vol) til vand /methanol /tetrahydrofuran (5:20:75, vol /vol /vol) med den endelige buffer holdt i 3 min. Lipider blev identificeret ved elektrospray ionisering-massespektrometri ved anvendelse af en metode, der blev optimeret under anvendelse af et panel af autentiske lipid standarder. identifikation Lipid blev udført under anvendelse af to scan funktioner i tredobbelt-firedobbelte masse-spektrometer, en precursor scanning og neutral tab scanning. Begge scanninger profilerer identifikation af prækursor masserne af lipid arter baseret på m /z af fragmentet af hovedgruppen. Phosphatidylcholiner (PC) og sphingomyeliner (SM) blev identificeret ved scanning for forstadier på 184,1 m /z, mens ceramider (CER), kolesterol estere (CE) og phosphatidylglyceroler (PG) blev identificeret ved scanning for forstadier på 264,6, 369,4 og 189 m /z henholdsvis alle i positiv MS mode. Phosphatidylethanolaminer (PE) blev identificeret ved scanning for neutral tab 141 m /z i positiv MS-tilstand. Diacylglycerol (DAG) og triacylglycerol (TAG) blev identificeret under anvendelse neutrale tab scanninger af mulige fede acylgrupper. lipid identifikationer er således formodet, og de fleste er ikke blevet bekræftet af andre midler. Lipider blev kvantificeret ved hjælp af overvågning multipel reaktion med kapillær spænding 4000V, fragmentor spænding 140-380 V, kollisionsenergi 15-60 V og kollision gas (nitrogen) ved 7 L /min. Kvantificering var baseret på relative ændringer i toparealer

håndtering af data og statistisk analyse

Straight-kæde lipid arter er ensartet producentpriserne via Cx:. Y nomenklatur, som henviser til det totale antal carbonatomer (x) og antallet af dobbeltbindinger (y) i lipidet. For eksempel, kolesterol ester CE (14: 1) har 14 kulstofatomer og en dobbeltbinding-notat, at placeringen af ​​dobbeltbindingen ikke er defineret. Forgrenede fedtsyrer undersøgelser omfatter iso-fedtsyre acidsm indeholdende en methylgruppe i næstsidste carbon. Således iso-C15: 0 refererer til 13-methylmyristic syre. Cyclopropan fedtsyrer undersøgt omfatter cis-9,10-methylenehexadecanoic syre (MHA), dihyrosterculic syre (DHS) og lactobacillic syre (LBA). Lipid nomenklatur og klassificering overholder det i LIPD MAPS https://www.lipids.org. Både GC og LC-MS-data blev behandlet ved hjælp af Agilent Mass Hunter Kvantitativ Software (B.06.00). Rå data, der indikerer relativ overflod (areal under kurven) blev analyseret i Microsoft Excel (Version 14.5.9 til Mac OS), beregning af middelværdi, standardafvigelse (SD) og median for LE eller normale kohorte data. Rå data blev først log forvandlet, så justeres ved median normalisering (x /median) [29], hvor medianværdien individuelt bestemt for hver klasse af lipid inkluderet i undersøgelsen (fx fedtsyrer, DAG, TAG, CE, PE /LPE , SM, Cer osv), med henblik på at redegøre for heteroscedastic karakter metabolomics data. Når en lipid blev opdaget en nulværdi blev erstattet af “0” eller “1” for at tillade efterfølgende analyse (rådata, boxed celler i supplerende data). Midler og SD blev igen beregnet denne gang fra log transformeret median-normaliseret data og betydelige forskelle mellem LE versus normal PÅ prøver, vurderede hver for lipid arter, identificeret ved hjælp af en to-sidede uparret t-test; statistisk signifikans p 0,05, uden forudsætninger til distribution af data (normalitet). Global-median normaliserede data blev også uafhængigt analyseret for at tillade en principal komponent analyse (PCA), der vurderede de globale forskelle mellem alle metabolitter inden for hvert af prøven kohorter samtidigt; de PCA’erne blev udført under anvendelse R software og resultaterne kan findes i S1 Fig. Dataene blev desuden undersøgt for at identificere potentielle falske opdagelser ved hjælp af Benjamini-Hochberg korrektion metoden [30]. Endelig blev data analyseret for korrelation til LE år af Pearson korrelation metode under anvendelse Graphpad PRISM (version 60F til Mac OS X), med den tilsvarende R

2 værdier tabuleret sammen med

s

0,05 som en indikator for signifikans. Dataene blev afbildet med PRISM og multikomponent data tal blev bygget i lærred Draw 2 (version 1.01) til Mac OS.

Resultater

Total serum lipider i avanceret LE

Til afgøre, om der var nogen systemisk lipid-baserede metabolisk ubalance i forbindelse med lemmer AT aflejring i kronisk fremskreden cancer-relaterede LE, 15 LE patient sera (tabel 1) blev analyseret for total cirkulerende kolesterol og triglycerider niveauer, og sammenlignet 13 normal sund køns- matchede serum fra raske donorer. De serumniveauer af disse molekyler var meget ens i LE patienter som var til stede i raske, ikke-LE, bloddonorer, og begge kohorter indeholdt flere hypercholesterolæmiske individer dvs personer med kolesterol niveauer over de anbefalede niveauer for raske personer, dvs. over den “normale range “(fig 2A). Trods disse ligheder, blev serum HDL-cholesterolniveauer fundet at være lavere (statistisk signifikant, p = 0,0340) i Le patienter sammenlignet med de sunde donor kohorte prøver, omend disse prøver var stadig inden for det normale område (Fig 2A). De beregnede LDL-kolesterolniveauer var også ens mellem LE og normale kohorte prøver (Fig 2A), som var serum lipid transport molekyler, apolipoprotein A1 og apolipoprotein B (Fig 2B). Således overflod af totale serum lipider og lipid-transport molekyler er stort set uændret i avancerede kræftrelaterede LE sammenlignet med normale donorer, og inden for normalområdet for raske voksne.

(A) Box og knurhår plots af total serum cholesterol, triglycerider, HDL-kolesterol og beregnet LDL-cholesterol, og (B) samlet serum lipoprotein apoprotein A1 og apolipoprotein B, fra LE patient (n = 15) og normale kohorte (n = 11) perifere blodprøver. Linjen i hver boks angiver den globale medianværdi beregnet ud fra kohorten. Den generelt accepterede population normalområdet (NR) er vist i hver graf (lodret linje, højre side). Statistisk signifikans (

s Drømmeholdet værdi) mellem LE og Normal (ikke-LE) er også vist, bestemt ved to-halet t-test, ikke antager samme varians.

Serum lipidomic analyse af LE Patienter

Fordi disse hurtige diagnostiske rutinemæssige laboratorieanalyser ikke giver oplysninger om typen eller overflod af individuelle lipider arter, 7 tilfældigt udvalgte LE patientprøver og 3 “normale” (sunde) donor serumprøver blev analyseret yderligere ved gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS). Dette muliggjorde den specifikke molekylære identifikation af nogle 31-fedtsyrer i human serum, herunder 4 forgrenede fedtsyrer, disse ikke hyppigt analyseret i andre publikationer, der undersøger serumlipider. Ikke desto mindre, og i overensstemmelse med de samlede serumlipidniveauerne, ingen individuel serum fedtsyrer viste sig at være til stede i LE patient serum med en ændret overflod end var til stede i sund “kontrol” (non-LE) kohorte serum (data nu vist, S1 datafil; Sheet “Serum”). En principal komponent analyse (PCA) blev også udført, men som forventet ingen signifikante globale forskelle var tydelig mellem LE og normale serumprøver, som alle de LE- og normale kohorte datapunkter var stort set indbyrdes dispergeret (data ikke vist). Sammen med det totale lipid serum ovenfor beskrevne analyse, indikerer disse data, at tilstedeværelsen af ​​store mængder til inden for den LE-ramte led af fremskreden cancer-relaterede lemmer LE patienter ikke medfører påviselige forskelle i profiler eller niveauer af cirkulerende blod -born lipider, som vurderet af disse metoder. Desuden dette resultat flugter tæt sammen med den normale overflod af serum transportproteiner apolipoprotein A1 og B i LE serum (ovennævnte figur 2).

Lymphedema fedtvæv (AT) lipidomic analyse

trods den manglende forskel i de samlede serum lipider, forblev ukendt, hvis LE aT selv bestod af usædvanlig lipid molekyle profil, eller en ændret relativ overflod i forhold til normal menneskelig lem aT. Vi har derfor molekylemæssigt analyseret både den faste AT ( “fedt”), som omfatter intakt adipocyt-rige væv, såvel som den allerede frigivet adipocyt olie (dvs. fedt olie; herefter benævnt “olie”) til stede i lipoaspirates opnået fra LE patienter, der gennemgår fedtsugning kirurgi, og sammenlignet denne med fedt og fedt olie til stede i de lipoaspirates opnået fra raske personer, der udsættes liposurgery af kosmetiske årsager. Af note blev alle lipoaspirate prøver anatomisk-matchet, dvs. alle var arm eller ben AT og både faste ved fedt, og fedt olie, blev analyseret separat ved GC-MS og LC-MS. Dette tillod samtidig identifikation og relativ kvantificering (log transformeret median-normaliseret relativ forekomst) af nogle 275 lipidbaserede molekyler, herunder: 25 diacylglycerider, 66 triacylglycerider, 34 fedtsyrer og 150 phospholipider i forskellige klasser, i fedt og fedt olie i menneskelige lipoaspirate vævsprøver.

først brugte vi LC-MS for at identificere diacylglycerider (DAG) og triacylglycerid (TAG) lipider i både LE og normal lemmer aT. Selv om de fleste af DAG’er og tags, der blev identificeret i olie og fedt af human LE AT var til stede i samme overflod som påvist i normal lemmer AT (dvs. mellem -0,1 til 0,1 reduceres eller øges sammenligne LE til normal), der var flere lipid arter, der blev identificeret statistisk signifikant forhøjet eller formindsket i LE forhold til sundt væv (fig 3A og 3B, og S2 datafil). Mens disse ændringer var hver helt små, viste det sig, at de fleste af de stigninger i TAG med flerumættede fedtsyrer, og især dem, der indeholder 3 eller flere umættede kul (hvide søjler), især eicosapentaensyre C20: 5 (grå søjler), både i LE AT fedt og olie (fig 3A og 3B). Desuden, når disse data blev kombineret sammen viste det sig, at der kan være en global stigning i flerumættede fedtsyre indeholdende TAG og en ledsagende reduktion i ugunstigt mættede fedtstoffer, såsom di-, mono- eller helt umættede fedtstoffer, i LE AT (figur 3C). Men i pattedyr, C20 polyumættede fedtsyrer er generelt syntetiseres fra kosten fremskaffede linolsyre (C18: 2) og alfa-linenic syre (C18: 3) gennem virkningen af ​​fedtsyredesaturaser og elongaser, og den proksimale enzym producerer både arachidonsyre C20: 4 og eicosapentaensyre C20: 5, fra deres respektive precursorer C18: 2 og C18: 3, henholdsvis, er delta-5-desaturase. Omvendt mono-mættede fedtsyrer er afhængige af stearoyl-CoA-desaturaser. Således er det fortsat uklart, om disse små individuelle ændringer i specifikke DAG og TAG er biologisk signifikant dvs. om (i) de afspejler reelle ændringer i lipidmetabolisme såsom en stigning i delta-5-desaturaser og /eller reduceret stearoyl-CoA desaturase aktivitet, der efterfølgende eller samtidig resultere i forøget produktion af den anti-inflammatoriske omega-3-baserede eicosapentaensyre C20: 5, eller alternativt (ii) om disse små effekter er alle simpelthen inden riger af variation-især baggrund i betragtning af deres lille størrelse og generel mangel af statistisk signifikans efter BH korrektion analyse. Alligevel en rimelig indledende konklusion er, at LE AT synes at have en bemærkelsesværdigt ens lipidomic profil til ikke-LE AT (undtagen for højere indhold af C20: 5 indeholdende tags), og at LE olie, der er befriet fra sprængte adipocytter Ligner olien, som er til stede i intakt aT adipocytter (fedt) -Mindst i forhold til DAG og TAG indhold.