추상적인

신장을 둘러싸고 있는 지방 덩어리 중 하나인 신장주위 지방 조직은 신장 이식 동안 건강한 기증자로부터 얻을 수 있습니다. 신장주위지방조직은 외부의 물리적 자극으로부터 신장과 신장혈관을 보호하는 결합조직으로만 알려져 왔다. 그러나 최근 지방조직이 내분비기관으로 인식되기 시작하였고 신주위 지방조직이 대사질환에 직접적인 영향을 미치는 것으로 인식되고 있다. 건강한 공여자의 신장주위 지방조직의 특징은 (Ⅰ) 갈색지방세포가 많다(전체의 70~80%), (Ⅱ) 대부분의 갈색지방세포가 휴식세포에서 비활성이다. 주기, (Ⅲ) 활성화 인자는 지속적인 저온노출, 호르몬, 전이인자, 환경요인, (Ⅳ) 해부학적으로 많은 수의 갈색지방세포가 부신 근처에 분포, (Ⅴ) 베이지색 세포, 생성 백색 지방세포를 갈색 지방세포로 전환하여 활성이 높고, (Ⅵ) 활성화된 세포가 BATokine을 분비하고, (Ⅶ) 에너지 소비 효율이 높다. 이러한 장점에도 불구하고 건강한 기증자의 신장주위 지방 조직은 모두 의료 폐기물로 소각됩니다. 이 리뷰에서는 건강한 기증자의 신장주위 지방 조직에 있는 갈색 지방세포와 베이지색 세포에 대해 논의하고 임상 적용 기회를 제안합니다.

키워드

신주위; 지방 조직; 건강한 기증자; 갈색지방세포; 베이지색 세포;Cistanche 추출물 혜택

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신주위 지방 조직

신장 주변 지방에는 세 가지 유형이 있습니다: 신장주위 지방, 부비동 지방 및 신장주위 지방. 신장주위 지방은 신막 외부에 위치하며 백색 지방으로 구성됩니다[1]. 신장 부비동 지방은 신장 혈관 주위에 분포하고 신장 막 내에 존재하며 비만과 함께 증가합니다. 신주위 지방은 후복막강에 위치하며 외부 물리적 자극으로부터 신장과 신혈관을 보호하는 단순 결합 조직으로 간주됩니다(그림 1A)[1].

그림 1. 신주위 지방 조직의 특성화. (A) 신장주위 지방 조직의 해부학적 위치, (B) 지방 세포 유형을 구성하는 신장주위 지방 조직, (C) 칼로리 연소를 위한 갈색 지방 세포의 열 발생, (D) 갈색, 흰색 및 베이지 지방 세포에서 분비되는 아디포카인, 및 (E) 백색 지방세포를 베이지색 세포로 변환하기 위한 갈변 유도제.

그럼에도 불구하고 지방조직은 단순히 에너지 저장만이 아닌 다양한 아디포카인을 분비하는 내분비기관으로 여겨지고 있어 당뇨병, 비만, 심혈관계 이상 등의 대사질환에 직접적으로 영향을 미치는 것으로 여겨진다[2]. 신장주위지방조직은 내분비기관으로서 다량의 갈색지방세포[3]와 백색지방세포의 형질전환에 의해 생성된 고도로 활성화된 베이지색세포[4]를 포함하고 있다. 따라서 신장주위 지방 조직은 치료 목적을 위한 매우 유용한 세포 공급원으로 간주됩니다.

그러나 신장 이식 시 건강한 기증자로부터 얻은 신장주위 지방 조직은 모두 의료 폐기물로 소각됩니다. 임상 적용 가능성을 높이기 위해 본 논문에서는 신장주위 지방 조직의 특성과 잠재적 적용 가능성을 검토합니다.

신장주위 지방 조직의 지방세포 유형

신주위지방조직을 구성하는 지방세포는 다른 지방조직과 마찬가지로 대부분 백혈구와 갈색세포로 나뉜다(그림 1B). 백색 지방세포는 트리글리세리드 형태로 에너지를 저장하며 단식 중에 지방산과 글리세롤로 분해됩니다. 이들은 렙틴 및 리포칼린과 같은 호르몬 유사 분자를 분비함으로써 내분비 기관과 동일한 방식으로 식욕 및 인슐린 감수성에 영향을 미칩니다. 동시에 갈색 지방 세포는 저체온증에 대한 방어 메커니즘인 UCP1(uncoupling protein 1) 매개 경로를 통해 화학적 에너지를 열로 방출하여 체온을 유지합니다(그림 1C)[6,7].

조직학적으로 지방세포는 얇은 콜라겐 간격으로 분리된 균일한 모양을 가지고 있습니다. 백색지방세포는 지방방울의 압력에 의해 세포질이 가장자리로 밀리게 됩니다. 한편, 핵은 작고 가늘며 타원형이고 중앙에 큰 지방 방울이 있는 측면으로 밀려납니다(그림 1B(b)) [8]. 갈색 지방 세포는 더 작고 많은 지방 방울을 포함합니다(그림 1B(a))[3). 백색 지방세포가 UCP1 발현이 높고 작은 지방 방울이 많을 때 베이지색 세포라고 합니다(그림 1B(c))[9l.]. 베이지색 세포는 갈색 지방세포와는 기원이 다르지만 칼로리와 같은 에너지 소비 기능을 가지고 있습니다. 따라서 임상적 가치가 있습니다.

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갈색 지방 조직의 이점

갈색 지방 조직의 주요 역할은 열을 발생시켜 일정한 체온을 유지하는 것입니다. 300kcal을 생성하고 50g의 갈색 지방 조직을 소비합니다(그림 1C)[10]. 갈색 지방 조직의 칼로리 연소 작용은 과도한 에너지 축적으로 인한 대사 장애인 비만과 인슐린 저항성의 치료에 응용될 수 있습니다.

갈색 지방 세포가 활성화되면 포도당과 지방산이 혈액에서 효율적으로 제거됩니다. 혈당은 갈색지방세포막의 3-아드레날린성 수용체를 활성화시켜 제거한 후 세포질에서 cAMP(cyclic adenosine monophosphate)에 의해 포도당 수송체인 포도당 수송체 1(GLUT1)의 합성을 증가시킵니다[11]. 혈장 트리글리세리드는 갈색 지방세포에서 분비되는 지단백 프로테아제와 CD36을 활성화하여 제거합니다[12]. 따라서 갈색 지방 세포의 활성화는 효과적으로 인슐린 감수성과 에너지 소비를 개선하고 체중을 감소시킬 수 있습니다.

최근까지 갈색 지방 조직은 유아기부터 성인기까지의 모든 단계에서 인간에게 없는 것으로 생각되었습니다. 그러나 대사활성도 측정장치(불소-18-플루오로데옥시글루코스 양전자방출단층촬영(18F-FDG-PET)/컴퓨터단층촬영(CT))의 발달로 성인의 열감수성 조직에 갈색지방조직이 존재하는 것으로 밝혀졌다[ 13]. 특히 활동성이 높은 신장 주변에 갈색 지방 조직이 많이 발견되었다[14]. 진행 중인 예비 실험에서 우리는 302개의 말초 지방 조직을 유지했습니다. 신장 기증자의 평균 체중은 229.19 ± 136.53 g이었고 평균 연령은 32.98 ± 9.94세였습니다. 17개의 샘플을 사용하여 갈색 지방의 분포를 측정한 결과 조직의 10-60%(v/v)에 존재하는 것으로 나타났습니다. 갈색 지방의 양에는 상당한 개인차가 있었습니다.

열 발생기로서의 갈색 지방 조직

에너지 생산에 관여하는 소기관은 미토콘드리아이며 미토콘드리아 내막에 있는 두 개의 채널을 통해 화학적 에너지와 열 에너지가 생성됩니다. 양성자는 전자 전달 경로를 통해 미토콘드리아를 떠나 전위차를 일으킵니다. 양성자가 ATP 합성 복합체를 통해 들어갈 때 화학 에너지(ATP)가 생성되고, 양성자가 UCP1 경로에 들어갈 때 열 에너지가 생성되어 미토콘드리아에서 지방산 산화가 활성화됩니다(그림 1C)[15].

갈색 지방은 우리가 추위에 적응하기 위해 사용하는 특별한 조직입니다. 저온에 노출되면 교감신경이 카테콜아민(특히 노르에피네프린)을 분비하고 수용체( 3-아드레날린성 수용체)가 활성화됩니다. 그러면 내부 미토콘드리아 막의 UCP1이 활성화됩니다. 갈색 지방 세포의 온도 관련 유전자는 일정한 온도 차이가 있을 때 지속적으로 활성화되지만 백색 지방 세포 유래 베이지색 세포는 저온 노출에서만 활성화됩니다[16].

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내분비기관으로서의 갈색지방조직

활성화된 갈색 지방세포는 다른 대사 조직(운동 근육)에 영향을 미치고 에너지 대사[4]와 염증[17]을 조절하는 내분비 경로를 통해 물질을 분비합니다. 갈색 지방 조직에서 분비되는 물질은 갈색 지방 조직(BAT) 아디포카인 또는 BATokine이라고 하며 자가분비, 주변분비, 말초 및 내분비 경로에 의해 분비됩니다(그림 1D)[18].

자가분비 및 말초 분비 물질은 NGF, FGF2 및 VEGF-A이며, 이들은 갈색 지방세포의 성장, 혈관화, 중화 및 혈류 과정에 관여합니다. 이러한 물질은 추운 환경에 노출되었을 때 갈색지방세포를 활성화시키는 역할을 합니다. 내분비계에서 분비되는 물질은 IGF1과 FGF21이다. IGF1은 혈중 포도당 농도를 낮추는 역할을 합니다. FGF21은 저온에서 혈중 갈색지방세포를 활성화시켜[20] 증가하고, 백색지방세포의 갈변에 관여하며[21], 지단백 이화경로를 통해 에너지 대사를 조절한다[22]. 10 말초지방조직을 이용하여 NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1, FGF21의 농도를 분석하였다. 제조사의 지시에 따라 각 조직 25g을 초기 부피로 하고 매뉴얼 키트(Ustem kit, Ustem Biomedical, Seoul, Korea)를 사용하여 기질 혈관 분획(stromal vascular fraction, SVF)을 얻었다. 최종 생성물 부피는 1 mL이었고, NGF 3.56±0.25 pg/mL, FGF2 230.27±167.24 pg/mL, VEGF-A 7.50±5.95 pg/mL, IGF1 2830.85± 5201.98pg/mL 및 FGF21 3.36±0.19pg/mL가 측정되었습니다. fGF2, VEGF-A 및 IGF1은 상당한 개체차를 보인 반면, NGF 및 FGF21은 비교적 균일한 성능을 보였다.

갈색 지방 조직도 염증 반응에 중요한 역할을 합니다. 갈색/베이지색 지방세포에서 직접 분비되는 항염증 BATokine은 SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, follistatin, IL6, GDF15입니다[17]. 또한, 염증성 미세 환경(예: 비만)이 발생하면 대식세포 및 기타 면역 세포의 지방 조직으로의 침윤이 증가합니다. 면역 세포는 주로 "백색 지방세포에서 베이지색 지방세포로의 전환"을 억제하고 "갈색 지방세포 미백"을 촉진하는 전염증성 사이토카인을 분비합니다. 표현형으로 하얗게 된 갈색 지방세포는 Chemerin, IGF-1, CX3CL1, RBP4, TNF , GDF8, ET-1, IL6, IL1 및 MCP1과 같은 전염증성 BATokine을 분비합니다[17]. 하얗게 된 갈색 지방세포는 열 생성 활성이 감소하고 에너지 소비 능력이 억제되어 갈색 지방 세포의 생리적 효능을 상실합니다.

갈색 지방은 또한 순환하는 엑소좀 miRNA와 관련이 있습니다. BAT에 의한 exosomal microRNA의 분비는 전사를 억제합니다. microRNA를 만드는 miRNA 처리효소인 dicer가 결여된 마우스에 BAT를 이식하였을 때 다양한 종류의 microRNA가 관찰되었고, 포도당 내성이 감소되었으며[23], miR-92은 갈색지방에서 포도당 섭취와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 지방[24].

허벌 시트랑슈

참조

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