Adipocytes are specialized cells found in vertebrates to ensure survival in terms of adaption to food deficit and abundance. However, their dysfunction accounts for the pathophysiology of metabolic diseases such as T2DM. Preliminary data generated by Mona Löffler suggested that PKD1 is involved in adipocyte function. Here, I show that PKD1 expression and activity is linked to lipid metabolism of murine adipocytes. PKD1 gene expression and activity was reduced in murine white adipose tissue upon fasting, a physiological condition which induces lipolysis. Isoproterenol-stimulated lipolysis in adipose tissue and 3T3-L1 adipocytes reduced PKD1 gene expression. Silencing ATGL in adipocytes inhibited isoproterenol-stimulated lipolysis, however, the β-adrenergic
stimulation of ATGL-silenced adipocytes lowered PKD1 expression levels as well. Adipose tissue of obese mice exhibited high PKD1 RNA levels but paradoxically lower protein levels of phosphorylated PKD1-Ser916. However, HFD generated a second
PKD1 protein product of low molecular weight in mouse adipose tissue. Furthermore, constitutively active PKD1 predominantly displayed nuclear localization in 3T3-L1 adipocytes containing many fat vacuoles. However, adipocytes
overexpressing non-functional PKD1 contained fewer lipid droplets and PKD1-KD was distributed in cytoplasm. Most importantly, deficiency of PKD1 in mouse adipose tissue caused expression of genes involved in adaptive thermogenesis such as UCP-1 and thus generated brown-like phenotype adipocytes. Thus, PKD1 is implicated in adipose tissue function and presents an interesting target for therapeutic approaches in the prevention of obesity and associated diseases. / Adipozyten sind spezialisierte Zellen der Wirbeltiere, die das Überleben durch Anpassung an Nahrungsmangel und Nahrungsüberfluss gewährleisten. Eine Dysfunktion von Adipozyten bedingt jedoch die Pathophysiologie von Stoffwechselerkrankungen wie dem T2DM. Vorläufige Ergebnisse von Mona Löfflers Versuchen zeigten, dass PKD1 in der Funktion von Adipozyten involviert ist. Innerhalb dieser Arbeit konnte dargestellt werden, dass die Expression und Aktivität von PKD1 in murinen Adipozyten an den Lipidmetabolismus gekoppelt ist. Beim Hungern von murinem weißen Fettgewebe, einem physiologischen Zustand, der Lipolyse induziert, war die Genexpression von PKD1 reduziert. Isoproterenol-stimulierte Lipolyse führte ebenfalls zu verminderter Expression von PKD1 in murinen weißen Fettgewebe und 3T3-L1 Adipozyten. In ATGL-silenced Adipozyten war die Isoproterenol-stimulierte Lipolyse zwar inhibiert, allerdings wurde die Genexpression von PKD1 durch die β-adrenerge Stimulation ebenfalls vermindert. Fettgewebe von adipösen Mäusen hingegen wiesen hohe PKD1 RNA Level sowie einen
niedrigen Proteingehalt der phosphorylierten Form PKD1-Ser916 auf. Fettreiche Ernährung von Mäusen generierte in Fettgewebe jedoch ein weiteres Produkt von PKD1 mit niedrigem Molekulargewicht im Western Blot. Des Weiteren wurde dargestellt, dass konstitutiv aktives PKD1 in 3T3-L1 Adipozyten vorwiegend nuklear lokalisiert war und diese Adipozyten einen hohen Gehalt von
Fettvakuolen aufwiesen. Adipozyten, die funktionsloses PKD1 exprimierten, enthielten wenige Lipidtropfen und PKD1-KD war im Cytoplasma verteilt. Vor allem zeigte diese Arbeit, dass die Deletion von PKD1 spezifisch in murinem Fettgewebe die Expression von Genen wie UCP-1 verursachte, die eine Rolle in adaptiver Thermogenese spielen, und dadurch einen brown-like Phänotypen generierte. Zusammenfassend ist PKD1 in die Funktionen von Adipozyten verwickelt und stellt ein attraktives Ziel für therapeutische Ansätze in der Prävention von Übergewicht und damit assoziierten Erkrankungen dar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:17911 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Slotta, Anja Maria |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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