Diabetologie und Stoffwechsel 2013; 8 - P175
DOI: 10.1055/s-0033-1341835

Einfluss von FGF21 auf die Markergen-Expression humaner Präadipozyten während der Zelldifferenzierung

L Berti 1, C Lukas 1, M Scheler 1, C Weigert 2, 3, H Staiger 2, 3, HU Häring 1, 2, 3, M Hrabe de Angelis 1
  • 1Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, Germany
  • 2Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrums München an der Universität Tübingen, Tübingen, Germany
  • 3Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Germany

Neue Studien zeigen, dass die Behandlung von Mäusen und Affen mit FGF21 in pharmakologischen Konzentrationen zu gesteigertem Energieverbrauch und verbesserter Insulinsensitivität führt. Des Weiteren wurde gezeigt, dass FGF21 die Differenzierung und das „browning“ von Maus-Präadipozyten in Kultur verbessert. Dieser Effekt wird durch Expressionsregulation spezifischer Gene hervorgerufen. In der vorliegenden Studie haben wir die Expression von Markergenen humaner subkutaner Präadipozyten (hSUB) untersucht, die während der Differenzierung mit humanem rekombinanten FGF21 (hrFGF21, 50 ng/ml) behandelt wurden. In den konditionierten Kulturüberständen wurden die Konzentrationen von Adiponectin und Leptin gemessen. Zusätzlich haben wir nach FGF21-abhängigen Unterschieden zwischen Zellen von 10 insulinsensitiven (IS) versus 10 insulinresistenten (IR) Spendern gesucht. Die hSUB wurden aus Biopsien von Teilnehmern der Tübinger Familien Studie für Typ 2 Diabetes gewonnen. Die IS- und IR-Subgruppen waren nach Geschlecht, Alter und Körperfettmasse abgeglichen. Die hSUB wurden über 18 Tage mit oder ohne Zugabe von hrFGF21 zu Adipozyten differenziert. Die Expression von FGFR1 und KLB, die für den Oberflächenrezeptor für FGF21 kodieren, war hoch und blieb unverändert während der gesamten Differenzierung. Gene, die bekannterweise während der Adipogenese induziert werden, wie CEBPA/B, PPARG, ADIPOQ und LEP wurden unbeeinflusst von hrFGF21 hochreguliert. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Genexpression zwischen IS- und IR-Zellen beobachtet mit Ausnahme von UCP1, welches nach hrFGF21 in IR-Zellen signifikant stärker hochreguliert wurde als in IS-Zellen (p < 0,05). Unerwartet und im Gegensatz zu früheren Studien an Maus-Adipozyten zeigen hSUB keine Expression von FGF21 oder PPARGC1A. Auch die hrFGF21-Behandlung änderte nichts an diesen Negativbefunden. Interessanterweise reduzierte hrFGF21 die Adiponektinfreisetzung der Adipozyten von IS- und IR-Spendern (4-fach, p < 0,001 und 2-fach, p < 0,05). Die Leptinkonzentration stieg dagegen nur im konditionierten Medium der IR-Zellen signifikant während der Differenzierung an (p = 0,01). Zusammenfassend können wir zeigen, dass die Behandlung von hSUB mit hrFGF21 zu Ergebnissen führt, die den publizierten Mausdaten weitgehend widersprechen. Des Weiteren könnte die FGF21-induzierte Hemmung der Adiponektinfreisetzung in hSUB eine Insulin-desensibilisierende Wirkung haben.