過去40年中，全世界肥胖比例大大的提升，近期的研究顯示，肥胖會伴隨著脂肪組織纖維化。根據報導指出，細胞胞外基質 (ECM) 交聯 (crosslinking) 的增加會導致組織纖維化並且增加組織的硬度，Lysyl oxidase(LOX) 為膠原蛋白交聯的關鍵酵素，會造成胞外基質硬化。LOX 最初是呈現 pro-LOX 的形式，經由蛋白?切割成有?能的形式 LOX，而這些進行切割的蛋白?包含 BMP-1 MMP-2 TLL1 及 TLL2。在我們實驗室之前的結果表明，發炎反應會刺激巨噬細胞而增加 LOX 的產生，因此我們假設發炎的巨噬細胞在胞外基質重塑及脂肪細胞失能中扮演關鍵角色。我們首先發現 LOX 存在於肥胖小鼠 (ob/ob) 脂肪組織中的巨噬細胞聚集處，並且在肥胖小鼠的腹腔巨噬細胞中發現增加了 LOX 的產生及分泌。在體外實驗中，利用巨噬細胞株 Raw 264 7 並給予細胞激素誘導發炎反應時，發現 pro-LOX LOX BMP-1 及 MMP-2 的生產及分泌增加。接著我們應用了體外膠原蛋白凝膠系統來測試發炎的巨噬細胞是否重塑了胞外基質的微環境，首先將 Raw 264 7 細胞培養在被 FITC 標定的膠原蛋白凝膠上，然後利用細胞激素作為發炎症狀的刺激物，再將在凝膠上的細胞進行去細胞過程，在免疫螢光顯微鏡的觀察中發現，細胞激素處理後增加了殘留巨噬細胞附近膠原纖維的厚度。我們在這種巨噬細胞處理過的凝膠上進一步培養成纖維細胞 (fibroblasts)，以測試其物理性質，我們發現經由細胞激素處理的巨噬細胞加工凝膠，增加了膠原蛋白凝膠的收縮能力以及膠原纖維的排列與厚度。因此，發炎的巨噬細胞能夠通過基質收縮並增加膠原纖維排列與厚度來重塑胞外基質。有趣的是，在巨噬細胞處理後的膠原蛋白凝膠上培養分化的 3T3-L1 脂肪細胞顯示出減少脂肪細胞?能相關基因的表現量，我們的研究提供了脂肪細胞與胞外基質之間的關聯，特別是經由發炎巨噬細胞的重塑。
Effect of inflamed macrophage-induced extracellular matrix remodeling on adipocyte function
伶甄, 高. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis