ペントラキシン3欠乏症は、脂肪組織のリポ多糖誘発性炎症を悪化させます

背景/目的：ペントラキシン3（PTX3）は、自然免疫応答の調節における可溶性および多機能パターン認識タンパク質として特徴付けられています。しかし、脂肪組織の炎症と肥満におけるその役割についてはほとんど知られていない。ここでは、脂肪細胞および脂肪組織におけるリポ多糖（LPS）誘発炎症の調節におけるPTX3の役割、ならびに高脂肪食（HFD）誘発性代謝炎症が肥満における役割を調査しました。 方法：PTX3ノックダウン3T3-L1細胞は、PTX3遺伝子のshRNAを使用して生成され、異なる炎症性刺激で処理されました。in vivo研究では、PTX3ノックアウトマウスを0.3 mg/kgのLPSで6時間処理しました。脂肪組織は、それぞれQPCRおよびウエスタンブロッティングによって遺伝子とタンパク質の発現のために収集されました。PTX3ノックアウトマウスは、6週齢から12週間HFDを与えました。 結果：脂肪組織および血清PTX3におけるPTX3の発現がLPS投与に応じて著しく増加したことが観察されました。3T3-L1細胞でPTX3をノックダウンすると、脂肪生成が減少し、3T3-L1脂肪細胞のLPS刺激炎症中の炎症性遺伝子発現とシグナル伝達経路活性化のより深い上方制御を引き起こしました。in vivoの研究では、PTX3欠乏症が炎症遺伝子のLPS誘発性上方制御とマウスの内臓および皮下脂肪組織における脂肪遺伝子のダウンレギュレーションを有意に悪化させたことが示されました。したがって、LPS刺激は、内臓および皮下脂肪組織の核因子κB（NF-κB）およびp44/42 MAPK（ERK1/2）シグナル伝達経路の活性化の増加を誘発しました。脂肪組織におけるPTX3の発現もHFDによって誘導され、PTX3欠乏症は、HFD誘発肥満マウスの内臓脂肪組織における炎症誘発性遺伝子の上方制御をもたらしました。 結論：我々の結果は、LPSおよびHFD誘発性の持続的な炎症におけるPTX3の保護的役割を示唆しています。

BACKGROUND/OBJECTIVES: Pentraxin 3 (PTX3) has been characterized as a soluble and multifunctional pattern recognition protein in the regulation of innate immune response. However, little is known about its role in adipose tissue inflammation and obesity. Herein, we investigated the role of PTX3 in the regulation of lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation in adipocytes and adipose tissue, as well as high-fat diet (HFD)-induced metabolic inflammation in obesity. METHODS: Ptx3 knockdown 3T3-L1 Cells were generated using shRNA for Ptx3 gene and treated with different inflammatory stimuli. For the in vivo studies, Ptx3 knockout mice were treated with 0.3 mg/kg of LPS for 6 h. Adipose tissues were collected for gene and protein expression by qPCR and western blotting, respectively. Ptx3 knockout mice were fed with HFD for 12 week since 6 week of age. RESULTS: We observed that the expression of PTX3 in adipose tissue and serum PTX3 were markedly increased in response to LPS administration. Knocking down Ptx3 in 3T3-L1 cells reduced adipogenesis and caused a more profound and sustained upregulation of proinflammatory gene expression and signaling pathway activation during LPS-stimulated inflammation in 3T3-L1 adipocytes. In vivo studies showed that PTX3 deficiency significantly exacerbated the LPS-induced upregulation of inflammatory genes and downregulation of adipogeneic genes in visceral and subcutaneous adipose tissue of mice. Accordingly, LPS stimulation elicited increased activation of nuclear factor-κB (NF-κB) and p44/42 MAPK (Erk1/2) signaling pathways in visceral and subcutaneous adipose tissue. The expression of PTX3 in adipose tissue was also induced by HFD, and PTX3 deficiency led to the upregulation of proinflammatory genes in visceral adipose tissue of HFD-induced obese mice. CONCLUSIONS: Our results suggest a protective role of PTX3 in LPS- and HFD-induced sustained inflammation in adipose tissue.