Skjelettmuskelceller fra lever X reseptor (LXR) alfa- og beta-knockout-mus : optimalisering av metode for in vitro dyrking ; effekter av LXR-agonisten T0901317

Abstract

Lever X reseptorer (LXR) er ligand-aktiverte transkripsjonsfaktorer og viktige regulatorer av kolesterol og lipidmetabolisme, i tillegg til at de nylig er blitt identifisert som viktige faktorer involvert i glukosemetabolisme. LXR-familien består av to isoformer, LXRα og LXRβ. Endogene ligander for LXR er oksysteroler, og på samme måte som den syntetiske LXR-agonisten T0901317 skiller de ikke mellom de to isoformene av LXR. Fordi det er ønskelig å studere selektiv aktivering av hver av de to isoformene av LXR med det mål å finne mulige forskjeller i de to isoformenes funksjoner, har utvikling av selektive LXRα- og LXRβ-knockout(KO)-mus vært viktig. Ved å isolere skjelettmuskelceller fra LXRα- og LXRβ-singel-KO-mus og deretter behandle disse med den uselektive LXR-agonisten T0901317, har man et verktøy for å undersøke de to LXR isoformenes funksjoner i skjelettmuskel.

Skjelettmuskelceller fra mus ble isolert og opprenset i flere trinn, og metoden for in vitro dyrking av skjelettmuskelceller ble optimalisert med hensyn til blant annet vekstmedium, coating og celletetthet ved utsåing. Fordi det ikke tidligere var jobbet med myotuber fra mus i vårt laboratorium, ble ulike forsøksoppsett testet, hvor cellene ble utsatt for ulik varighet av vekstperiode, differensiering og preinkubering med LXR-agonist. Myotuber fra villtype-mus viste økt glukoseopptak som respons på T0901317-behandling. Det var også en tendens til at fettsyreopptak i skjelettmuskelceller fra villtype-mus økte etter T0901317-behandling, selv om resultatene var noe varierende. Selv om antall forsøk er få, kan det se ut til at effektene av T0901317 på metabolske prosesser som glukosetransport og fettsyreopptak i myotuber fra mus er de samme som i humane skjelettmuskelceller. Viktige målgener av LXR som sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c) og ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) ble markant oppregulert etter T0901317-behandling av myotuber fra villtype-mus. I skjelettmuskelceller fra LXRα-KO-mus var effekten av T0901317 på SREBP-1c-ekspresjon nesten halvert sammenlignet med celler fra villtype-mus, mens effekten av T0901317 på SREBP-1c-ekspresjon var omtrent lik i LXRβ-KO- og villtype-celler. Disse resultatene indikerer at ekspresjon av SREBP-1c er mest avhengig av LXRα-aktivering. Effekten av T0901317 på ABCA1-ekspresjonen var økt i LXRα-KO sammenlignet med celler fra villtype, mens T0901317-responsen var markant redusert i LXRβ-KO sammenlignet med celler fra villtype-mus. Dette antyder at ABCA1-ekspresjon er mest avhengig av LXRβ-aktivering. Det er tidligere gjort studier som tyder på at LXRα spiller en viktig rolle for akkumulering av triglyserider (lipogenese) i lever assosiert med SREBP-1c-induksjon, samtidig som LXRβ ser ut til å være mindre viktig for lipogenese, men derimot er assosiert med revers kolesteroltransport koblet til økt ABCA1-ekspresjon. Resultatene i denne oppgaven kan tyde på at de to isoformene av LXR har samme effekter i skjelettmuskel som i andre målvev for LXR. Fordi det er ønskelig å separere de gunstige effektene av LXR-aktivering på kolesterolmetabolisme (antiaterogene effekter) og glukosemetabolisme (antidiabetiske effekter) fra de uønskede effektene på lipidmetabolisme (lipogene effekter), kan LXRβ-selektiv aktivering se ut til å være fordelaktig.