Gezielte Überexpression von induzierbarer 6-Phosphofructo-2-Kinase im Fettgewebe erhöht die Fettspeicherung, schützt jedoch vor diätbedingter Insulinresistenz und entzündlichen Reaktionen

Zunehmende Beweise zeigen die Dissoziation von Fettspeicherung, der entzündlichen Reaktion und Insulinresistenz in der Entwicklung von mit Fettleibigkeit verbundenen metabolischen Krankheiten. Als regulatorisches Enzym der Glykolyse schützt die induzierbare 6-Phosphofructo-2-Kinase (iPFK2, kodiert durch PFKFB3) unabhängig von der Adipositas vor diätbedingter entzündlicher Reaktion des Fettgewebes und systemischer Insulinresistenz. Mit aP2-PFKFB3-transgenen (Tg) Mäusen untersuchten wir die Fähigkeit der gezielten Überexpression von Adipozyten PFKFB3/iPFK2, um diätbedingte entzündliche Reaktionen und Insulinresistenz, die aus der Fettspeicherung in Fett- und Lebergewebe resultieren, zu modulieren. Im Vergleich zu Wildtyp-Wurfgeschwistern (Kontrollen) auf einer fettreichen Diät (HFD) wiesen Tg-Mäuse eine erhöhte Adipositas, eine verringerte entzündliche Reaktion des Fettgewebes und eine verbesserte Insulinempfindlichkeit auf. In einem parallelen Muster zeigten HFD-gefütterte Tg-Mäuse im Vergleich zu Kontrollen erhöhte hepatische Steatose, eine verringerte entzündliche Reaktion der Leber und eine verbesserte Insulinempfindlichkeit der Leber. In sowohl Fett- als auch Lebergewebe war die erhöhte Fettspeicherung mit Veränderungen im Lipidprofil verbunden, gekennzeichnet durch einen Anstieg von Palmitoleat. Darüber hinaus zeigten die Plasma-Lipidprofile ebenfalls einen Anstieg von Palmitoleat in HFD-Tg-Mäusen im Vergleich zu Kontrollen. In kultivierten 3T3-L1-Adipozyten reproduzierte die Überexpression von PFKFB3/iPFK2 metabolische und entzündliche Veränderungen, die im Fettgewebe von Tg-Mäusen beobachtet wurden. Nach Behandlung mit konditioniertem Medium von iPFK2-überexprimierenden Adipozyten zeigten primäre Maus-Hepatozyten metabolische und entzündliche Reaktionen, die denen in den Lebern von Tg-Mäusen ähnlich waren. Insgesamt zeigen diese Daten eine einzigartige Rolle von PFKFB3/iPFK2 in Adipozyten in Bezug auf diätbedingte entzündliche Reaktionen in sowohl Fett- als auch Lebergewebe.