Adipogenic Stem Cells and the Stem Cell Niche: How Aging Controls Brown Adipose Tissue Development, Systemic Energy Metabolism, and Obesity
Final Report Abstract
Alterung wird von einer verminderten Stoffwechselrate begleitet, die für die Entstehung von altersassoziierten metabolischen Störungen wie Adipositas und Diabetes mitverantwortlich gemacht wird. Das Ziel dieses Projektes war es, die Effekte der Alterung auf braune Fettzellen zu untersuchen. Braune Fettzellen setzen Energie in einem als adaptive Thermogenese bezeichneten Vorgang in Wärme um. Auf diese Weise beeinflussen sie den systemischen Energiehaushalt und könnten als möglicher Adressat für die Entwicklung wirksamer Therapien für Adipositas und das Metabolische Syndrom nutzbar sein. Im Projekt wurde die Hypothese untersucht, dass der Alterungsprozess die Funktionsfähigkeit braun-adipogener Stammzellen beeinträchtigt und auf diesem Wege die Neubildung brauner bzw. beiger Fettzellen im Alter vermindert. In eingangs durchgeführten Studien konnte entsprechend gezeigt werden, dass Stammzellen aus braunem Fettgewebe eine deutlich verminderte Differenzierungskapazität in braune Fettzellen zeigten und stattdessen lediglich weiße Fettzellen bildeten. Im Rahmen des Projektes demnach gezeigt werden, dass zellautonome Mechanismen auf der Stammzellebene an diesem Prozess beteiligt sind, da die Transkriptom-Signaturen von isolierten Stammzellen aus altem braunen Fett den Signaturen von weißen Fettstammzellen glichen. Der zentrale Befund der Arbeit ist jedoch, dass zell-autonome Prozesse in engem Zusammenhang mit der zellulären und endokrinen Mikroumgebung der braunen Fett-Stammzellen stehen und dass damit intrinsische sowie extrinsische Alterungsprozesse von Bedeutung sind. So konnte gezeigt werden, dass Mechanismen der Zell-Zell-Interaktion, die extrazelluläre Matrix und entwicklungsbiologische Signale die Funktionsfähigkeit von Stammzellen regulierten. Die Dysregulation dieser Prozesse zeigte jeweils negative Effekte auf die Stammzellen und könnte damit Ansatzpunkte für therapeutische Ansätze liefern.
Publications
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