Thesis (M.A.) -- Boston University, 2013. / Increased free fatty acid (FFA) flux from adipocytes due to increased lipolysis, has a key contribution in the pathophysiology of metabolic disease. There is a lack of knowledge of the molecular components which determine the TG storing capacity and lipolysis in adipocytes. Studies from our lab and others have demonstrated the role of a lipid droplet associated protein, Fat Specific Protein 27 (FSP27, also called CIDEC), in regulating triglyceride accumulation and lipolysis in adipocytes, but its mechanism of action remains elusive. In the present study, we used cultured human primary adipocytes to define the role of FSP27 in regulating both basal and isoproterenol-stimulated lipolysis. Using a combination of RNAi and adenoviral mediated overexpression techniques, we have shown that FSP27 regulates ATGL-mediated lipolysis by down-regulating gene and protein expression of ATGL. Furthermore, our data shows that FSP27-mediated triglyceride accumulation is suppressed in the absence of ATGL. Our results support a model whereby FSP27 regulates ATGL-mediated lipolysis to accumulate triglycerides in human adipocytes

Persistent organic pollutants (POPs) and adipose tissue hypoxia have been shown to independently affect adipocyte functions. The goals of this study were to (1) determine the effect of PCB-77, PCB-153, and DDE on the differentiation of human preadipocytes, and (2) investigate the cross-talk between PCB-77 and hypoxia in differentiated human adipocytes. First, human preadipocytes were exposed to PCB-77, PCB-153, or DDE during the entire 14-day differentiation period. We found no effect of low POP levels on lipid accumulation. Second, differentiated human adipocytes were exposed to a combination of PCB-77 and hypoxia. We demonstrated gene-specific cross-talk between PCB-77 and hypoxia, showing an additive effect of PCB-77 on VEGF, MCP-1, and adiponectin, as well as an inhibition of PCB-77-induced expression of CYP1A1 by hypoxia. This work has expanded our understanding of the role of POPs and hypoxia in differentiated human adipocytes.

Persistent organic pollutants (POPs) and adipose tissue hypoxia have been shown to independently affect adipocyte functions. The goals of this study were to (1) determine the effect of PCB-77, PCB-153, and DDE on the differentiation of human preadipocytes, and (2) investigate the cross-talk between PCB-77 and hypoxia in differentiated human adipocytes. First, human preadipocytes were exposed to PCB-77, PCB-153, or DDE during the entire 14-day differentiation period. We found no effect of low POP levels on lipid accumulation. Second, differentiated human adipocytes were exposed to a combination of PCB-77 and hypoxia. We demonstrated gene-specific cross-talk between PCB-77 and hypoxia, showing an additive effect of PCB-77 on VEGF, MCP-1, and adiponectin, as well as an inhibition of PCB-77-induced expression of CYP1A1 by hypoxia. This work has expanded our understanding of the role of POPs and hypoxia in differentiated human adipocytes.

In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass die Serumkonzentration des insulinähnlichen Wachstumsfaktorbindungsproteins-2 (IGFBP-2) bei Krebserkrankungen, die mit dem Verlust des Tumorsuppressorgens PTEN einhergehen, erhöht ist und daher möglicherweise einen Marker für den PTEN-Status und die Aktivität des PI3K/AKT/mTOR-Signalweges darstellt. Schmid et al. haben 2014 einen Patienten mit PTEN-Hamartom-Tumor-Syndrom (PHTS) mit einer heterozygoten PTEN-Keimbahndeletion und massiver Lipomatose beschrieben, bei dem erhöhte IGFBP-2 Serumspiegel gemessen wurden. Ziel dieser Arbeit war es zu analysieren, ob PTEN-defiziente Lipomzellen des Patienten im Vergleich zu Kontrollfettzellen mehr IGFBP-2 produzieren, sowie den Einfluss verschiedener pharmakologischer Inhibitoren des AKT/PI3K/mTOR - und des MAPK- Signalwegs auf die IGFBP-2 Produktion zu untersuchen. In der PTEN-defizienten Lipomzellkultur, gewonnen aus reseziertem Lipomgewebe des Patienten, wurden vergleichbare Mengen an IGFBP-2 wie in den nicht PTEN-defizienten Kontrollzellen gefunden. Die pharmakologische Hemmung der PI3K und AKT bewirkten eine signifikante Senkung der IGFBP-2 Expression und Sekretion, wohingegen sich bei Hemmung der MEK und des mTORC1 keine Effekte zeigten. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine heterozygote PTEN-Deletion in Lipomzellen nicht zu einer erhöhten IGFBP-2 Produktion führt und daher die erhöhten Serumspiegel des Patienten nicht darauf zurückzuführen sind. Des Weiteren bestätigen die in vitro Ergebnisse die klinische Beobachtung, dass unter der Therapie mit dem mTORC1-Inhibitor Rapamycin die IGFBP-2 Serumspiegel des Patienten nicht zurückgingen. Möglicherweise stellt IGFBP-2 jedoch einen geeigneten Verlaufsmarker für eine Therapie mit PI3K- oder AKT-Inhibitoren dar.

In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass die Serumkonzentration des insulinähnlichen Wachstumsfaktorbindungsproteins-2 (IGFBP-2) bei Krebserkrankungen, die mit dem Verlust des Tumorsuppressorgens PTEN einhergehen, erhöht ist und daher möglicherweise einen Marker für den PTEN-Status und die Aktivität des PI3K/AKT/mTOR-Signalweges darstellt. Schmid et al. haben 2014 einen Patienten mit PTEN-Hamartom-Tumor-Syndrom (PHTS) mit einer heterozygoten PTEN-Keimbahndeletion und massiver Lipomatose beschrieben, bei dem erhöhte IGFBP-2 Serumspiegel gemessen wurden. Ziel dieser Arbeit war es zu analysieren, ob PTEN-defiziente Lipomzellen des Patienten im Vergleich zu Kontrollfettzellen mehr IGFBP-2 produzieren, sowie den Einfluss verschiedener pharmakologischer Inhibitoren des AKT/PI3K/mTOR - und des MAPK- Signalwegs auf die IGFBP-2 Produktion zu untersuchen. In der PTEN-defizienten Lipomzellkultur, gewonnen aus reseziertem Lipomgewebe des Patienten, wurden vergleichbare Mengen an IGFBP-2 wie in den nicht PTEN-defizienten Kontrollzellen gefunden. Die pharmakologische Hemmung der PI3K und AKT bewirkten eine signifikante Senkung der IGFBP-2 Expression und Sekretion, wohingegen sich bei Hemmung der MEK und des mTORC1 keine Effekte zeigten. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine heterozygote PTEN-Deletion in Lipomzellen nicht zu einer erhöhten IGFBP-2 Produktion führt und daher die erhöhten Serumspiegel des Patienten nicht darauf zurückzuführen sind. Des Weiteren bestätigen die in vitro Ergebnisse die klinische Beobachtung, dass unter der Therapie mit dem mTORC1-Inhibitor Rapamycin die IGFBP-2 Serumspiegel des Patienten nicht zurückgingen. Möglicherweise stellt IGFBP-2 jedoch einen geeigneten Verlaufsmarker für eine Therapie mit PI3K- oder AKT-Inhibitoren dar.