Abstract
Körperliche Bewegung beschleunigt die Mobilisierung von freien Fettsäuren aus weißen Adipozyten, um Brennstoff für die Energiegewinnung. Dies geschieht in mehreren Geweben und hilft, einen Ganzkörperzustand des Stoffwechsels zu regulieren. Unter diesen Bedingungen ist bekannt, dass die Hydrolyse von Triacylglycerin (TG), die in weißen Adipozyten vorkommt, durch die Aktivierung dieser lipolytischen Ereignisse, die als „lipolytische Kaskade“ bezeichnet wird, verstärkt wird.,“In der Tat haben Beweise gezeigt, dass die lipolytischen Reaktionen in weißen Adipozyten durch kontinuierliches Training (ET) durch die adaptiven Veränderungen in Molekülen, die die lipolytische Kaskade bilden, hochreguliert werden. In den letzten Jahrzehnten wurden viele Lipolyse-verwandte Moleküle identifiziert. Bemerkenswert ist, dass die Entdeckung einer neuen Lipase, die als Fett-Triglycerid-Lipase bekannt ist, die bestehenden Konzepte der hormonempfindlichen Lipase-abhängigen Hydrolyse von TG in weißen Adipozyten neu definiert hat., Diese Übersicht beschreibt die Veränderungen in den lipolytischen Molekülen weißer Adipozyten, die sich aus ET ergeben, einschließlich der molekularen Regulation von TG-Lipasen durch die lipolytische Kaskade.
1. Einführung
Fettleibigkeit, die sich aus der über den Energieverbrauch hinausgehenden Energieaufnahme ergibt, ist nicht nur in Industrieländern (westliche Welt), sondern auch in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (weniger entwickelte Länder) ein großes globales Gesundheitsproblem ., Weiße Adipozyten sind in der Lage, überschüssige Energie als Triacylglycerin (TG) zu speichern, und sie spielen eine Schlüsselrolle im Energiestoffwechsel, indem sie freie Fettsäuren (FFA) und Glycerin durch die Hydrolyse von TG bereitstellen. Die Induktion der Lipolyse sowie die Hemmung der TG-Synthese in weißen Adipozyten wurden als Therapieziel zur Vorbeugung und Verbesserung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Störungen angesehen., Daher wäre die Klärung der Mechanismen, die der durch körperliche Betätigung induzierten Veränderung von lipolytischen Molekülen in weißen Adipozyten zugrunde liegen, nützlich, um eine neue Methode für die Bewegungstherapie zu etablieren und die biologischen Bedeutungen der lipolytischen Ereignisse selbst zu verstehen.
Diese Aufklärung der Lipolyse hat gezeigt, wie die ektopische Lipidakkumulation in Skelettmuskel und Leber eng mit dem Insulinresistenzsyndrom und Diabetes verbunden ist ., Insbesondere ist bekannt , dass der Fluss von Muskelfettsäuren eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Anomalien des Muskel-und Ganzkörperenergiestoffwechsels spielt, was zeigt, dass eine Erhöhung des Verbrauchs von intramuskulären Lipiden über mitochondriale β-Oxidation für die Prävention von fettleibigkeitsbedingten Störungen von Vorteil wäre. In früheren Studien hat sich gezeigt, dass ET die metabolische Verwertung von Lipiden sowohl bei gesunden als auch bei übergewichtigen Menschen erhöht und die Lipidspeicherung in der Leber verringert ., Darüber hinaus scheint es, dass der ET-induzierte Verlust des absoluten Lipidgehalts in weißen Adipozyten an sich einen positiven Effekt auf die Verringerung der Umverteilung von Lipiden in anderen Geweben durch eine Abschwächung des synthetischen Substratgehalts, dh FFA und Glycerin, hat. Somit wäre ET ein hochwirksames Instrument, um die ektopische Fettansammlung zu reduzieren und/oder die Hydrolyse von TG in weißen Adipozyten selbst zu erhöhen.,
Es ist bekannt, dass die der Lipolyse in weißen Adipozyten zugrunde liegenden molekularen Mechanismen hauptsächlich durch hierarchische Aktivierung der lipolytischen Kaskade reguliert werden, die sowohl durch ein α – als auch durch ein β-AR-cAMP-Produktionssystem modifiziert wird, wodurch distal eine Umstellung auf die hydrolytische Wirkung von Lipasen vorgenommen wird. Die Stimulation dieser beiden ARS induziert entgegengesetzte Wirkungen: α-antilipolytisch und β-lipolytisch (Details werden im nächsten Abschnitt beschrieben)., Es wurde gezeigt, dass eine vollständige Aktivierung der Lipolyse in weißen Adipozyten nur erhalten wird, wenn Katecholamine in Gegenwart eines An-AR-Antagonisten beim Menschen vorhanden waren, obwohl bei Nagetieren keine Veränderungen beobachtet wurden . Diese antilipolytische Komponente, die der β-AR-vermittelten Lipolyse entgegenwirkt, ist als „/β-adrenerges Gleichgewicht“ bekannt . Auf der anderen Seite haben Arner und Kollegen gezeigt, dass-ARS die Lipolyse in Ruhe modulieren, während die β-ARs die Lipolyse während körperlicher Betätigung modulieren, auch wenn /β-adrenerge Gleichgewicht in menschlichen weißen Adipozyten vorhanden ist., Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Anzahl von-ARs in Jerboa, Dormouse und Ratte niedriger ist als die beim Menschen , was darauf hindeutet, dass die Katecholamin-induzierte Lipolyse bei Nagetieren, die eine geringe Anzahl von-ARs aufweisen, durch Veränderung der β-lipolytischen Funktion reguliert wird. Daher wären die Experimente mit Jerboa, Dormouse und Ratte hilfreich, um durch körperliche Betätigung induzierte molekulare Veränderungen in lipolytischen Molekülen in menschlichen weißen Adipozyten aufzuklären, da-ARS die lipolytische Reaktion während des körperlichen Trainings beim Menschen modulieren ., Es ist allgemein anerkannt, dass ET die hormonstimulierte Lipolyse in weißen Adipozyten bei Säugetieren erleichtert . Die Auswirkungen von ET sowohl auf das molekulare Verhalten als auch auf die Expressionsniveaus von lipolytischen Molekülen in weißen Adipozyten fehlen jedoch weiterhin, obwohl jüngste Beweise sowohl neue Lipase-als auch lipolytische Cofaktoren identifiziert haben: Fetttriglyceridlipase (ATGL), PAT-Familienproteine , vergleichende Genidentifikation-58 (CGI-58) und Lipotransin .,
Ziel dieser Überprüfung ist es, die Tatsache zu verbessern, dass Training (ET) Veränderungen in den lipolytischen Molekülen über β-AR induzierte, die üblicherweise in weißen Adipozyten von Menschen und Nagetieren exprimiert werden. Die eingeführten Ergebnisse dieser Überprüfung werden mit denen von menschlichen und Versuchstieren gemischt. Die Betrachtung dieses Standpunkts scheint jedoch eine Vertiefung des Verständnisses lipolytischer Ereignisse in weißen Fettzellen durch ET zu ermöglichen, da ET-induzierte adaptive Veränderungen von lipolytischen Molekülen in weißen Adipozyten ein universeller Mechanismus bei Säugetierarten sind., Zusammen werden zunächst die derzeit bekannten Mechanismen der lipolytischen Kaskade und das molekulare Verhalten von Lipasen und Cofaktoren skizziert. Dann konzentriert sich die Aufmerksamkeit auf die ET-induzierten adaptiven Veränderungen von lipolytischen Molekülen, die hauptsächlich aus unseren Studien an weißen Adipozyten gewonnen wurden.
2. Grundstruktur der lipolytischen Kaskade in weißen Adipozyten
Die Lipolyse in weißen Adipozyten wird durch ein facettenreiches Phänomen reguliert, das primär unterschiedlichen zeitlichen Kontrollen wie der hormonellen Stimulation über Katecholamine unterliegt., Die hormonelle Aktivierung der Lipolyse in Adipozyten wird über einen traditionellen cAMP-abhängigen Signaltransduktionsprozess vermittelt(Abbildung 1 (a)). Die Stimulation von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs), dh -,-und-adrenergen Rezeptoren (β-ARs), induziert eine Konformationsänderung in der Ga-Untereinheit des heterotrimeren G-Proteins (Gaßy), die zu GDP-Freisetzung und GTP-Bindung führt. Aktiviertes Gas führt zur Aktivierung der Adenylylcyclase (AC) und zur Produktion von cAMP., Die Stimulation von GPCRs, dh-adrenerger Rezeptor, Adenosinrezeptor und Prostaglandin-E2-Rezeptor, die Gai stimulieren , verursacht jedoch die Inaktivierung von AC und reduziert die Produktion von cAMP , was zu einer Abschwächung der lipolytischen Reaktion führt. Darüber hinaus dämpft Insulin die intrazelluläre cAMP-Produktion durch Erhöhung der Phosphodiesterase-3B-Aktivität (PDE-3B), die cAMP über die Aktivierung der Proteinkinase B/AKT in AMP ändert (Abbildung 1(b)))., Ein erhöhter intrazellulärer cAMP-Spiegel phosphoryliert und aktiviert cAMP-abhängige Proteinkinase A (PKA) und anschließend Phosphorylate hormonempfindliche Lipase (HSL); Es ist allgemein bekannt, dass die Phosphorylierung von HSL bei Ser563, Ser659 und Ser660 durch cAMP-abhängige Proteinkinase (PKA) seine enzymatische Aktivität verstärkt und dass extrazellulär regulierte Kinase (ERK) die Phosphorylierung von HSL bei Ser600 in 3T3-L1-Adipozyten induziert, obwohl es keine Studien, die dies unterstützen , führen zu primären weißen Adipozyten von Säugetieren., Phosphoryliertes HSL aktiviert die Hydrolyse von TG in Adipozyten durch die Translokation von HSL aus dem Zytoplasma auf die Oberfläche von Lipidtröpfchen . Andererseits wurde über eine hemmende Wirkung von Insulin auf die HSL-Aktivität berichtet, und AMP aktivierte Proteinkinase (AMPK) dämpft die HSL-Aktivität durch eine Erhöhung ihrer Phosphorylierung bei Ser565 .,
(a)
(b)
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Im Jahr 2004 veröffentlichten drei Gruppen unabhängig voneinander die Entdeckung eines Enzyms, das TG hydrolysieren könnte, und nannten es Fetttriglyceridlipase (ATGL). Im Gegensatz zu HSL weist ATGL keine Spezifität für die Hydrolyse von MG, Cholesterinestern oder Retinylestern auf., ATGL weist jedoch eine Substratspezifität für TG auf, die 10-fach höher ist als die für DG , was darauf hindeutet, dass es selektiv als erster Schritt bei der TG-Hydrolyse wirkt und dass seine hydrolytische Funktion nicht auf den Katabolismus von Lipidtröpfchen im Fettgewebe beschränkt ist. Darüber hinaus wurden zwei Phosphorylierungsstellen von ATGL, at Ser404 und Ser428, in der C-terminalen Region beim Menschen identifiziert . Im Gegensatz zu HSL bleiben jedoch die funktionellen Rollen der Enzymphosphorylierung, da es sich um Proteinkinasen handelt, unbekannt., Zusammen wirken sowohl HSL als auch ATGL hierarchisch, um die TG-Hydrolyse zu regulieren: ATGL initiiert die Lipolyse, indem das erste FA von TG entfernt wird, um wiederum DG zu produzieren; HSL erzeugt ein zusätzliches FA von DG und MG, um Glycerin zu produzieren (Abbildung 2). Bei diesen Ereignissen spielt die Phosphorylierung von Lipasen eine zentrale Rolle bei der Regulation der Enzymaktivität und ist eng mit dem Katabolismus von Adipozyten verbunden.
3. Regulation der Lipolyse über die koordinierte Wirkung von Lipasen und Cofaktoren
Die Entdeckung von Perilipin 1 lieferte den Nachweis von Cofaktoren, die im Zytoplasma und auf der Lipidtröpfchenoberfläche vorhanden sind ., Perilipin 1 ist das Gründungsmitglied der Perilipin -, Adipophilin-und TIP47-Familie (als PAT/Perilipin-Familienprotein bezeichnet) von Lipidtröpfchenbeschichteten Proteinen und wird hauptsächlich in weißem Fettgewebe exprimiert, wo es Lipidtröpfchen bedeckt, und in steroidogenem Gewebe . Perilipin 1 hat bis zu sechs Phosphorylierungsstellen (Ser81, Ser222, Ser276, Ser433, Ser492 und Ser517) in Adipozyten durch PKA ., Mehrere Studien haben berichtet, dass Perilipin 1 multifunktional ist und in der Lage ist, die basale Lipolyse durch Kombination von HSL mit Lipidtröpfchen zu einer Barriere zu reduzieren und die Lipolyse-Bewegung von Perilipin 1 weg von Fetttröpfchen durch Lipase-abhängige und unabhängige Mechanismen zu fördern . Darüber hinaus wurde festgestellt, dass das CGI-58, das auch als α/β-Hydrolase-domänenhaltiges Protein 5 (ABHD5) bekannt ist, die TG-Hydrolaseaktivität von ATGL aufgrund einer direkten Wechselwirkung mit ATGL-Proteinen erhöht ., CGI-58 hat auch die Fähigkeit, mit Perilipin 1 assoziiert zu werden, was zeigt, dass die Lokalisationen von Perilipin 1 und CGI-58 zentral an der Organisation und Regulierung von lipolytischen Effektorwechselwirkungen sowohl im basalen als auch im hormonstimulierten Zustand beteiligt sind. Das konzeptionelle Konsensschema wird nachstehend beschrieben (Abbildung 3). Unter basalen Bedingungen lokalisiert CGI-58 auf den Lipidtröpfchenoberflächen mit Perilipin 1, obwohl ATGL vorwiegend innerhalb des Zytoplasmas existiert , was zu einer Abschwächung der Wechselwirkung von ATGL mit CGI-58 führt ., HSL befindet sich auch vollständig im Zytoplasma, wo es nichtphosphoryliert und aus Lipidtröpfchen entfernt wird, wodurch die Hydrolyseaktivität von TG in Adipozyten verringert wird . Im Gegensatz dazu provoziert die hormonelle Aktivierung von β-ARs-PKA die Assoziation von CGI-58 mit ATGL in fragmentierten Lipidtröpfchen nach der schnellen, innerhalb von Minuten, Dissoziation von PKA-phosphoryliertem Perilipin 1 bei Ser517 und CGI-58 ., Während dieser Zeit fördert PKA sowohl die Phosphorylierung als auch die Translokation von phosphoryliertem HSL bei Ser659 und Ser660 aus dem Zytoplasma in Lipidtröpfchen , und wiederum wirkt Perilipin 1 als Gerüstprotein, um HSL an Lipidtröpfchen zu binden, was zu einer Induktion der maximalen lipolytischen Reaktion führt. Somit würden serielle Modifikationsereignisse von lipolytischen Molekülen, die die Lokalisation von Lipasen unterstützen, eine entscheidende Rolle bei der adaptiven Veränderung der lipolytischen Reaktion in weißen Adipozyten durch körperliche Betätigung spielen.,
(a) Basal and inactivated conditions
(b) Hormone-activated conditions
(a) Basal and inactivated conditions
(b) Hormone-activated conditions
4. Wirkung von ET auf die Anzahl der β-ARs, Die der erste Schritt bei der Mobilisierung der lipolytischen Kaskade
ist Wie in den obigen Abschnitten erwähnt, führt die Stimulation des β-ARs-AC-Systems in weißen Adipozyten zu einer Veränderung der intrazellulären cAMP-Produktion und in der anschließenden Aktivierung von PKA., Somit würde erwartet, dass eine Zunahme der Anzahl der β-ARs, die auf den Zelloberflächen exprimiert werden, eine Schlüsselrolle bei der durch ET verursachten Hochregulation der Lipolyse spielt. In ET gibt es jedoch eine geringe Menge an Beweisen , die auf keine Veränderung der Anzahl von β-ARs hindeuten, die durch hydrophobe Liganden gemessen werden, im Vergleich zu den primären Adipozyten von sitzenden Kontrollratten., Darüber hinaus hat die Untersuchung mit hydrophilen Liganden gezeigt , dass der Gehalt an β-ARs auf Zelloberflächen aufgrund von ET in Ratten signifikant verringert ist, was darauf hindeutet, dass der Gehalt an β-ARs durch ET zumindest teilweise in das Zytoplasma verinnerlicht werden könnte, anstatt auf den Zelloberflächen erhöht zu werden. Darüber hinaus wurde bei Ratten gezeigt, dass eine Verstärkung der β-ARs-AC-Kopplung in weißen Adipozyten von ET beobachtet wird ., Diese Ergebnisse zeigen, dass ein ET-induzierter Anstieg der Lipolyse nicht von der Anzahl der β-ARs abhängt, sondern von der Verbesserung der Assoziationseffizienz sowohl von β-ARs-als auch von Gs-Proteinen. Somit könnte eine ET-induzierte Verstärkung der Lipolyse durch eine adaptive Veränderung der post β-ARS vermittelt werden.
UNTER ET kann eine wiederholte Exposition hoher Plasmakatecholaminspiegel während täglichem Training eine Downregulation auslösen und die Lokalisation von β-ARs in das Zytoplasma in weißen Adipozyten verändern., Einige sehr elegante Studien, die von Shenoy und Kollegen durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass-ARs einen funktionellen Umsatzzyklus von der Zelloberfläche zum Cytosol über Ubiquitination in Katecholamin-dosisabhängiger Weise haben. Bemerkenswert ist, dass die adaptive Veränderung der Adipozyten als Reaktion auf ET das Ergebnis der integrativen Wirkung von akuten Übungen zu sein scheint. Daher würde ein Verständnis der akuten übungsinduzierten Traffickingereignisse von-AR die Klärung der adaptiven Moderation von β-ARs durch ET unterstützen., Bei primären Nebenhoden-Adipozyten der Ratte zeigten unsere Ergebnisse aus akutem Training, dass die Lokalisation von-ARs auf der Zelloberfläche mindestens 3 Stunden nach dem Training mit reduzierter Wechselwirkung von β-Arrestin 2 und-AR hochreguliert war, während es 24 Stunden nach dem Training zu den sitzenden Kontrollniveaus zurückkehrte (Abbildung 4). Der Verlust der Kombination von β-Arrestin 2 und-AR führte zu einer Verringerung der-AR-Ubiquitination, wodurch die Internalisierung von-ARs in das Zytoplasma abgeschwächt wurde. Verinnerlicht-ARs waren jedoch in der Lage, die Zelloberfläche schnell zu recyceln ., Zusammen könnte der Umsatz von-ARs, der durch jede einzelne Übung induziert wurde, das Ergebnis der verringerten ARS-Spiegel auf den Zelloberflächen von ET gewesen sein, weil in diesem Fall gab es keine Änderungen in der Gesamtmenge von β-AR (Abbildung 4).
5. Adaptive Veränderung von G-Proteinen durch gewohnheitsmäßige körperliche Betätigung
Es ist bekannt, dass sowohl die Gs – Protein-α – Untereinheit (Gsa) als auch die Gi-Protein-α-Untereinheit (Gia), die durch Stimulation von α-und β-ARS von β-und γ-Untereinheiten dissoziiert werden, Schlüsselrollen bei der synergistischen Wirkung von AC in weißen Adipozyten spielen., Berichten zufolge provozierte ET einen signifikanten Anstieg der AC-Aktivität von weißen Adipozyten der Ratte, begleitet von einer Abnahme der Gia-Proteinspiegel, verursachte jedoch keine Änderung der Gsa-Proteinspiegel in weißen Adipozyten der Ratte . Darüber hinaus verringerte ET signifikant die Spiegel des Gia2-Proteins, das vorwiegend die AC-Aktivität hemmt, in weißen Adipozyten der Ratte und in Pankreasinseln der Ratte . Diese Ergebnisse zeigen, dass ET die Signaltransduktionssysteme durch die Hemmung der Gia-Funktion in Fettzellen positiv reguliert, was zur Aktivierung von AC führt., Der / die Mechanismus(e), durch den / die ET die Downregulation des Gia2-Proteins induziert, ist / sind jedoch unbekannt. In unserer vorherigen Studie hat Acute Exercise die Spiegel von Gia2-Proteinen mindestens 3 Stunden nach dem Training über Ubiquitin-proteasomale Abbaumaschinen in weißen Adipozyten der Ratte vorübergehend heruntergeregelt (Abbildung 5), was auf die Möglichkeit hindeutet, dass die Downregulation von Gia2-Protein durch ET auch mit akuter übungsinduzierter Proteolyse in Verbindung gebracht werden kann Aktion, weil ET oft durch eine Wiederholung von Anfällen von akutem Training definiert wird., In der Tat ist bekannt, dass die Förderung des Ubiquitin-Proteasom-Systems von intrazellulärem ATP abhängt, das während des Trainings in mehreren Zellen produziert wird . Darüber hinaus sind die Spiegel von MuRF-1, einer muskelspezifischen E3-Ligase, Berichten zufolge bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz um ET reduziert . So könnte in ET die auffällige Wirkung von Bewegung auf die zelluläre Energieproduktion und selektive Transkriptionssysteme einer der Auslöser für die Downregulation von Gia2-Proteinen in weißen Adipozyten sein (Abbildung 5). Eine solche Schlussfolgerung erfordert jedoch weitere Untersuchungen.,
6., Manipulation von lipolytischen Molekülen durch körperliche Betätigung zur Energieversorgung
In den letzten Jahren hat sich ein Verständnis der Regulationsmechanismen entwickelt, die der basalen und hormonstimulierten Lipolyse in Adipozyten zugrunde liegen. Über die Wirkung von ET auf das molekulare Verhalten von lipolytischen Proteinen, dh Perilipin 1 und CGI-58, in weißen Adipozyten, ist jedoch wenig bekannt., Bei Ratten haben ET-Studien im Vergleich zu einer sitzenden Kontrolle keine Veränderung der intrazellulären cAMP-Akkumulation in weißen Adipozyten gezeigt , was auf die Möglichkeit hindeutet, dass das molekulare Verhalten von lipolytischen Proteinen, die in der Zelle vorkommen, eine Schlüsselrolle bei der HE-induzierten Verstärkung der lipolytischen Reaktion spielt., In der Tat zeigte unsere vorherige Studie, dass weiße Adipozyten, die von der Ratte erhalten wurden, die Spiegel katalytischer Untereinheiten von PKA-Proteinen und PKA-Verankerungsprotein 150 (AKAP150) erhöhen, was die Bindung von PKA und seinem Substrat fördert, wobei sowohl PKA als auch HSL in der Lipidtröpfchenfraktion von Adipozytenhomogenat aktiviert werden . Diese Ergebnisse würden die Phänomene erklären, bei denen die ET-induzierte Verankerung von AKAP150 an PKA die Größe der cAMP-Signalisierung in weißen Adipozyten erhöht,selbst wenn die Anhäufung von intrazellulärem cAMP infolge von ET nicht zunimmt., Bei Ratten sind die HSL-Spiegel in Adipozyten Berichten zufolge durch ET trotz Fettleibigkeit oder normalen Umständen bei einem Individuum hochreguliert, was darauf hindeutet, dass die AKAP150-vermittelte verstärkende Wirkung von PKA leicht die Wechselwirkung von PKA mit HSL provoziert und dadurch die Phosphorylierung von HSL im zytoplasmatischen Raum aktiviert. Bei weißen Adipozyten der Ratte geht die Phosphorylierung von HSL durch akutes Training jedoch mit einer Erhöhung der intrazellulären cAMP-Produktion einher . Somit könnte die funktionelle Veränderung in AKAP150 eine entscheidende Rolle bei der adaptiven Augmentation von lipolytischen Reaktionen durch ET in weißen Adipozyten spielen.,
Alsted und Kollegen waren die ersten, die berichteten , dass der ATGL-Proteinspiegel im menschlichen Skelettmuskel durch ET signifikant erhöht ist, obwohl Fettgewebe zur Identifizierung von ATGL verwendet wird . Es ist bemerkenswert , dass die Deletion von ATGL bei Mäusen die Trainingsleistung beeinträchtigt und dass ATGL-Knockout-Mäuse während des Trainings keinen Anstieg des zirkulierenden FFA-Spiegels zeigen, was darauf hindeutet, dass eine molekulare Veränderung von ATGL sowie HSL eine Rolle bei der Zufuhr spielt FFA aus weißen Adipozyten während des körperlichen Trainings als Brennstoff für den Stoffwechsel., Bisher ist jedoch wenig über die Wirkung von ET auf die molekularen Veränderungen von ATGL in weißen Adipozyten bekannt. Kürzlich haben wir in der Ratte gezeigt, dass mRNA, Proteinspiegel von ATGL und HSL-Proteinen alle durch ET hochreguliert werden und dass DNA-Bindungsaktivitäten von peroxisomenproliferationsaktiviertem Rezeptor-γ 2 (PPAR-γ2) eng mit der ET-induzierten Hochregulation von ATGL verbunden sind . Unter diesen Bedingungen war die Bindung von CGI-58 an ATGL an die Lipidtröpfchen mit Dissoziationen von CGI-58 und Perilipin 1 signifikant erhöht., Diese Ergebnisse zeigen, dass die ET-induzierte Beschleunigung der lipolytischen Reaktionen zumindest teilweise durch die Überfunktion des neu synthetisierten Proteins über die transkriptionelle Aktivierung von ATGL vermittelt wird. In der Zwischenzeit gibt es keine Hinweise darauf, ob die PKA-vermittelte Phosphorylierung von ATGL an der Hydrolyse von TG durch ET beteiligt ist, obwohl mindestens eine frühere Studie gezeigt hat, dass die erhöhte Phosphorylierung von ATGL bei Serum, einer PKA-vermittelten Phosphorylierungsstelle, sowohl während des Fastens als auch bei moderaten Einzelübungen mit einer erhöhten Lipolyserate bei Mäusen verbunden ist ., In unserer Pilotstudie zeigte ET höhere Konzentrationen phosphorylierter ATGL im Vergleich zur sitzenden Kontrolle in weißen Adipozyten der Ratte (unveröffentlichte Daten). Diese Ergebnisse deuten auf die Möglichkeit hin, dass ET eine durch Phosphorylierung hervorgerufene Konformationsänderung in den Proteinstrukturen von ATGL verursachen könnte, was zu einer Hyperkombination von CGI-58 auf Lipidtröpfchen führen könnte , wodurch die lipolytischen Reaktionen in weißen Adipozyten der Ratte verstärkt werden., Im Ergebnis, mehrere Ergebnisse haben gezeigt, dass die Lokalisierung und/oder Phosphorylierung von lipolytische Moleküle, wie perilipin 1, CGI-58, HSL und ATGL, hat eine zentrale Funktion in die ET-induzierte adaptive Veränderung der Lipolyse im weißen Adipozyten und die AKAP150-vermittelte Aktivierung von PKA-Wert spielt auch eine wichtige Rolle in diesem Mechanismus (Abbildung 6).
7., Schlussfolgerung
Es ist gut dokumentiert, dass mäßiges Training die lipolytischen Reaktionen in menschlichen weißen Adipozyten beschleunigt . In dieser Übersicht zeigten Studien, die sowohl ET als auch akutes Training von leichter bis mäßiger Intensität zeigten, dass eine moderate Intensität von ET eindeutig eine Verstärkung der Lipolyse in weißen Adipozyten mit einer orchestralen Veränderung der lipolytischen Moleküle in positiver Weise hervorruft. Über das hochintensive übungsinduzierte Verhalten von lipolytischen Molekülen in weißen Adipozyten ist bisher jedoch wenig bekannt. Weitere Studien sind erforderlich, um diesen Punkt zu klären.,
Eine Klärung von HE-induzierten molekularen Veränderungen in einer lipolytischen Kaskade würde nicht nur für die Prävention von Fettleibigkeit gelten, sondern auch für die Aufklärung einer Methodik für Fortschritte in der Trainingseffektivität. In weißen Adipozyten gibt es jedoch keine vollständigen Beweise, um die Mechanismen zu erklären, die den HE-induzierten adaptiven Veränderungen der Lipolyse zugrunde liegen., Insbesondere gibt es keine neuen Einblicke in die Veränderungen in G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, noch in die Familie der G-Proteine und damit verbundene Modifikationsereignisse, die durch HE hervorgerufen wurden, obwohl einige Ergebnisse unserer Studien gezeigt haben, dass das Ubiquitin-Proteasom-System eine Rolle bei der akut sportvermittelten Amplifikation der lipolytischen Kaskade über die Expressionsniveaus von sowohl-AR-als auch von Gia2-Proteinen spielt., Es ist jedoch bemerkenswert , dass mehr als 200 Gene, die die Morphologie der Lipidtröpfchen regulieren, in Drosophila identifiziert wurden, was darauf hindeutet, dass neue Moleküle, die bei Säugetierarten unbekannt sind, mit der Regulation lipolytischer Ereignisse in weißen Adipozyten mit oder ohne Bewegung zusammenhängen., In naher Zukunft wird die Suche nach neuen Molekülen mit dem Ziel, ihre Funktionen übungsspezifisch aufzuklären, die Berechnungen eines hochwirksamen lipolytischen Bewegungssystems neu beleuchten und das biologische Verständnis von weißen Adipozyten als „Vehikel“ für die Speicherung und Energieversorgung verbessern.,r>
Interessenkonflikt
Die Autoren haben erklärt, dass es keinen Interessenkonflikt gibt.
Anerkennung
Diese Arbeit wurde teilweise durch Zuschüsse des japanischen Ministeriums für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie für wissenschaftliche Forschung unterstützt.