Plasma levels of leptin, omentin, collagenous repeat-containing sequence of 26-kDa protein (CORS-26) and adiponectin before and after oral glucose uptake in slim adults

BACKGROUND: Adipose tissue secreted proteins are collectively named adipocytokines and include leptin, adiponectin, resistin, collagenous repeat-containing sequence of 26-kDa protein (CORS-26) and omentin. Several of these adipocytokines influence insulin sensitivity and glucose metabolism and therefore systemic levels may be affected by oral glucose uptake. Whereas contradictory results have been published for leptin and adiponectin, resistin has not been extensively investigated and no reports on omentin and CORS-26 do exist. METHODS: Therefore the plasma levels of these proteins before and 120 min after an oral glucose load were analyzed in 20 highly-insulin sensitive, young adults by ELISA or immunoblot. RESULTS: Circulating leptin was reduced 2 h after glucose uptake whereas adiponectin and resistin levels are not changed. Distribution of adiponectin and CORS-26 isoforms were similar before and after glucose ingestion. Omentin is highly abundant in plasma and immunoblot analysis revealed no alterations when plasma levels before and 2 h after glucose intake were compared. CONCLUSION: Taken together our data indicate that only leptin is reduced by glucose uptake in insulin-sensitive probands whereas adiponectin and resistin are not altered. CORS-26 was demonstrated for the first time to circulate as high molecular weight form in plasma and like omentin was not influenced by oral glucose load. Omentin was shown to enhance insulin-stimulated glucose uptake but systemic levels are not correlated to postprandial blood glucose

Lipopolysaccharide regulated protein expression is only partly impaired in monocytes from patients with type I diabetes

BACKGROUND: Monocytes play an important role in innate immunity and atherosclerosis. A disturbed secretion of cytokines in lipopolysaccharide (LPS) activated monocytes from type 1 diabetes (T1D) patients has been described and may contribute to the impaired inflammatory response in these individuals. In the present study the influence of LPS on five different proteins with a function in immunity and atherosclerosis was analyzed in monocytes from controls and T1D patients. METHODS: Monocytes were isolated from controls and T1D patients and the LPS-stimulated increase of IL-6, CXCL8, monocyte chemotactic protein 1 (CCL2, MCP-1) and superoxide dismutase (SOD 2), as well as the LPS-mediated decrease of apolipoprotein E (Apo E) in primary human monocytes from controls and T1D patients was determined. RESULTS: CCL2 and IL-6 secretion in response to LPS was found significantly reduced in monocytes from T1D patients when compared to controls whereas basal CCL2 release was similar in control and T1D cells. In contrast, CXCL8 and apolipoprotein E secretion and SOD 2 expression upon LPS stimulation is similar from T1D and control monocytes. CONCLUSION: These data indicate that LPS-mediated protein expression is only partly disturbed in monocytes from T1D patients. Reduced secretion of IL-6 and CCL2 in activated monocytes of these patients may contribute to an impaired inflammatory response and vascular disease

Adiponectin-induced secretion of interleukin-6 (IL-6), monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1, CCL2) and interleukin-8 (IL-8, CXCL8) is impaired in monocytes from patients with type I diabetes

BACKGROUND: Systemic adiponectin is reduced in patients with cardiovascular disease (CVD) and low adiponectin may contribute to the pathogenesis of atherosclerosis. However, circulating adiponectin is elevated in type 1 diabetes (T1D) patients, who have also a higher incidence to develop CVD. Because monocytes play an important role in atherosclerosis, we analysed the influence of adiponectin on cytokine and chemokine release in monocytes from T1D patients and controls. METHODS: Systemic adiponectin was determined in the plasma and the high-molecular weight (HMW) form of adiponectin was analysed by immunoblot. Monocytes were isolated from T1D patients and controls and the adiponectin-stimulated release of interleukin-6 (IL-6), monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1, CCL2) and interleukin-8 (IL-8, CXCL8) was analysed. RESULTS: Systemic adiponectin was higher in T1D patients. Immunoblot analysis of the plasma indicate abundance of HMW adiponectin in T1D patients and controls. IL-6, CCL2 and CXCL8 secretion in response to adiponectin were found induced in monocytes from controls whereas only IL-6 was upregulated in T1D cells. The induction of IL-6 by adiponectin was abrogated by an inhibitor of the NFκB pathway. CONCLUSION: These data indicate that adiponectin-mediated induction of IL-6, CCL2 and CXCL8 is disturbed in monocytes from T1D patients and therefore elevated systemic adiponectin in T1D patients may be less protective when compared to controls

Large expert-curated database for benchmarking document similarity detection in biomedical literature search

Document recommendation systems for locating relevant literature have mostly relied on methods developed a decade ago. This is largely due to the lack of a large offline gold-standard benchmark of relevant documents that cover a variety of research fields such that newly developed literature search techniques can be compared, improved and translated into practice. To overcome this bottleneck, we have established the RElevant LIterature SearcH consortium consisting of more than 1500 scientists from 84 countries, who have collectively annotated the relevance of over 180 000 PubMed-listed articles with regard to their respective seed (input) article/s. The majority of annotations were contributed by highly experienced, original authors of the seed articles. The collected data cover 76% of all unique PubMed Medical Subject Headings descriptors. No systematic biases were observed across different experience levels, research fields or time spent on annotations. More importantly, annotations of the same document pairs contributed by different scientists were highly concordant. We further show that the three representative baseline methods used to generate recommended articles for evaluation (Okapi Best Matching 25, Term Frequency-Inverse Document Frequency and PubMed Related Articles) had similar overall performances. Additionally, we found that these methods each tend to produce distinct collections of recommended articles, suggesting that a hybrid method may be required to completely capture all relevant articles. The established database server located at https://relishdb.ict.griffith.edu.au is freely available for the downloading of annotation data and the blind testing of new methods. We expect that this benchmark will be useful for stimulating the development of new powerful techniques for title and title/abstract-based search engines for relevant articles in biomedical research.Peer reviewe

Charakterisierung des viszeralen Fettes als Quelle von Adipozytokinen und Untersuchungen zur Funktion dieser Proteine im Kontext von Typ 2 Diabetes mellitus

Die Adipositas, insbesondere das Vorliegen einer viszeralen Adipositas, ist mit einem erhöhten Risiko für metabolische und kardiovaskuläre Erkrankungen verbunden. Das Ziel dieser Arbeit war es, durch einen Vergleich von gepaarten Proben humanen subkutanen und viszeralen Fettgewebes neue Adipozytokine, welche vermehrt vom viszeralen Fettgewebe synthetisiert werden, zu identifizieren und anschließend genauer zu charakterisieren. Hierfür wurden gepaarte humane subkutane und viszerale Fettgewebsproben und primäre humane Präadipozyten und Adipozyten verwendet, sowie Fettgewebsproben von C57BL/6 Mäusen, Hochfettratten und Zuckerratten und die murine Adipozytenzelllinie 3T3-L1. Des Weiteren wurden die sezernierten Adipozytokine im Serum von normalgewichtigen, übergewichtigen und diabetischen Probanden und im portalvenösen und systemisch venösen Serum von humanen Spendern bestimmt. Es wurden sechs Proteine untersucht. Aldehydoxidase 1 (AOX1) und Superoxid-Dismutase 2 (SOD2) sind zwei der wichtigsten Enzyme für die Regulation zellulärer ROS. Galectin 3 und Chemerin regulieren die Funktion von Immunzellen und sind bei entzündlichen Erkrankungen erhöht. Annexin A6 beeinflusst die Aufnahme und zelluläre Verteilung von Cholesterin. Omentin war bereits als ein vermehrt vom viszeralen Fettgewebe freigesetztes Adipokin beschrieben. In den gepaarten subkutanen und viszeralen Fettgewebsproben von zehn Spendern konnte eine stärkere Expression von Annexin A6, Omentin und Galectin 3 im viszeralen Fettgewebe sowie eine stärkere Expression von SOD2 im subkutanen Fettgewebe nachgewiesen werden. Dieses Expressionsmuster war auch im subkutanen und viszeralen Fettgewebe von C57BL/6 Mäusen zu detektieren. Die Expression von AOX1 war im humanen Fettgewebe individuell sehr unterschiedlich und zeigte keine Präferenz für ein Fettgewebsdepot. Eine Expression von Chemerin und chemokine-like receptor 1 (CMKLR1) konnte in den humanen Fett-gewebsproben nicht detektiert werden. Daneben wurde in den humanen Proben eine höhere Expression von Phosphatidylinositol-3-Kinase und CD163 im viszeralen und von Adiponektin, Adipophilin, Apolipoprotein E und Flotillin 1 im subkutanen Fettgewebe festgestellt. Eine vermehrte Expression in der Adipositas konnte im Tiermodell der Hochfettratte für SOD2, Annexin A6 und Omentin nachgewiesen werden. Die Expression von AOX1 hingegen nahm ausschließlich im Fettgewebe adipöser als auch insulinresistenter Ratten ab, begleitet von einer gleichzeitigen Reduktion von peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ), und dieses Expressionsmuster konnte im Tiermodell der Zuckerratte bestätigt werden. Auf Grund einer Induktion von Annexin A6 im subkutanen Fettgewebe der insulinresistenten Zuckerraten kam es zudem zu einem Verlust des fettdepotspezifisch differenziellen Expressionsmusters. Im Verlauf der Differenzierung von murinen 3T3-L1 Zellen zu Adipozyten konnte eine frühe Expression von AOX1 und peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) am Tag 1 und Tag 2 der Adipogenese nachgewiesen werden, während die Expression des intermediären Differenzierungsmarkers PPARγ erst an Tag 3 und Tag 6 der Differenzierung anstieg. Die Expression von Annexin A6 und SOD2 nahm im Verlauf der neuntägigen Differenzierung stetig zu, wobei die Induktion von SOD2 wesentlich stärker war. Die Expression von Chemerin wurde hingegen ausschließlich in reifen Adipozyten induziert, während dessen Rezeptor CMKLR1 ausschließlich am ersten Tag der Adipogenese verstärkt exprimiert wurde. Lediglich für Galectin 3 wurde eine stärkere Expression in Präadipozyten detektiert. In primären humanen Präadipozyten und Adipozyten konnte eine Zunahme von AOX1, SOD2, Annexin A6 und Chemerin in den reifen Adipozyten bestätigt werden. Im Gegensatz zu den Ergebnissen in der Zelllinie war in den humanen Adipozyten auch die Expression von Galectin 3 und CMKLR1 in den reifen Zellen induziert. Des Weiteren zeigte sich eine vermehrte Expression von fatty acid-binding protein 4 (FABP4), stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1), ApoE, PI3K, Flotillin 1 und β-Aktin in den reifen humanen Adipozyten. Eine Stimulation mit Fettsäuren oder Endotoxin, welche in der Adipositas systemisch erhöht sind, führte zu einer Induktion der Expression von SOD2, Galectin 3 und Chemerin in 3T3-L1 Adipozyten. Insulin als auch hyperglykämische Mengen Glukose waren in der Lage Chemerin in Adipozyten zu reduzieren und CMKLR1 zu induzieren. Galectin 3 wurde durch Insulin jedoch nicht durch Glukose erhöht. Unter hyperglykämischen Bedingungen zeigte sich eine verminderte Induktion von CMKLR1 und Galectin 3 nach Stimulation mit Insulin. Auf die Expression von SOD2 und Annexin A6 hatten weder Insulin noch Glukose einen Einfluss. Insulinsensitivierende Medikamente zeigten unterschiedliche Effekte auf die Expression der untersuchten Proteine in Adipozyten. Annexin A6, Chemerin und CMKLR1 wurden weder durch den adenosine 5’ monophosphate-activated protein kinase (AMPK) AMPK Aktivator Metformin noch durch den PPARγ Agonisten Pioglitazon oder den PPARα Agonisten Fenofibrat verändert. Pioglitazon war in der Lage die Expression von AOX1 unabhängig von einer PPARγ Aktivierung zu reduzieren. Fenofibrat führte zu einer PPARα vermittelten Reduktion von sowohl AOX1 als auch SOD2. Metformin, wie auch Adiponektin, reprimierten die Expression von Galectin 3. Ein Knock-down von AOX1, SOD2 und Galectin 3 mittels siRNA in 3T3-L1 Präadipozyten resultierte in einer verminderten Differenzierung der Zellen, einer geringeren Zahl von Lipidtropfen, einer reduzierten Speicherung von Triglyzeriden und einer erniedrigten Freisetzung von Adiponektin. Ein ähnlicher Phänotyp zeigte sich bei Überexpression von Annexin A6 während der Adipogenese. Goralski und Kollegen beschrieben auch für Chemerin und CMKLR1 eine gestörte Differenzierung nach Knock-down in Präadipozyten [166]. Die Serumkonzentrationen von Galectin 3 und Chemerin waren in der Adipositas erhöht. Da die erhöhten Serumspiegel der beiden Proteine unabhängig vom BMI mit dem c-reactive protein (CRP) der Spender korrelierten, dürfte eine Assoziation der Galectin3 und Chemerin Serumkonzentrationen mit einer Entzündungsreaktion und nicht mit der Adipositas an sich vorliegen. Männer und Frauen wiesen keine unterschiedlichen Serummengen von Galectin 3 oder Chemerin auf. Serum Galectin 3 war in diabetischen Spendern unter Therapie mit Metformin erniedrigt und korrelierte negativ mit HbA1c. Im Vergleich zum systemisch venösen Serum zeigte sich im portalvenösen Serum eine höhere Konzentration von Galectin 3 nicht jedoch von Chemerin. Das viszerale Fettgewebe dürfte demnach signifikant zur systemischen Serumkonzentration von Galectin 3 beitragen, während dies bei Chemerin nicht der Fall ist

Lipopolysaccharide regulated protein expression is only partly impaired in monocytes from patients with type I diabetes

Abstract Background Monocytes play an important role in innate immunity and atherosclerosis. A disturbed secretion of cytokines in lipopolysaccharide (LPS) activated monocytes from type 1 diabetes (T1D) patients has been described and may contribute to the impaired inflammatory response in these individuals. In the present study the influence of LPS on five different proteins with a function in immunity and atherosclerosis was analyzed in monocytes from controls and T1D patients. Methods Monocytes were isolated from controls and T1D patients and the LPS-stimulated increase of IL-6, CXCL8, monocyte chemotactic protein 1 (CCL2, MCP-1) and superoxide dismutase (SOD 2), as well as the LPS-mediated decrease of apolipoprotein E (Apo E) in primary human monocytes from controls and T1D patients was determined. Results CCL2 and IL-6 secretion in response to LPS was found significantly reduced in monocytes from T1D patients when compared to controls whereas basal CCL2 release was similar in control and T1D cells. In contrast, CXCL8 and apolipoprotein E secretion and SOD 2 expression upon LPS stimulation is similar from T1D and control monocytes. Conclusion These data indicate that LPS-mediated protein expression is only partly disturbed in monocytes from T1D patients. Reduced secretion of IL-6 and CCL2 in activated monocytes of these patients may contribute to an impaired inflammatory response and vascular disease.</p

Different effects of adiponectin isoforms in human monocytic cells

Adiponectin (APM) is an adipocyte-derived adipokine with immunosuppressive, antidiabetic, and antiatherosclerotic properties. Low molecular weight (LMW)- and higher molecular weight (HMW)-APM circulate in the serum and activate different signaling pathways. We were interested to see whether LMW-APM exerts different effects on monocytic cells compared with the HMW isoform. Therefore, the effects of recombinant LMW-APM produced in insect cells and the APM from higher eukaryotic cells containing HMW forms on monocytic cells were investigated with respect to apoptosis and inflammation. LMW- and HMW-APM induce apoptosis in nondifferentiated THP-1 cells, reduce macrophage scavenger receptor (MSR) A mRNA expression, and stimulate phosphorylation of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK). However, HMW-APM induces the secretion of interleukin (IL)-6 in human monocytes and THP-1 cells but does not suppress lipopolysaccharide (LPS)-induced IL-6 secretion. In contrast, LMW-APM reduces LPS-mediated IL-6 release and furthermore, stimulates IL-10 secretion, most likely by reducing the abundance of inhibitor of nuclear factor (NF)-kappaB kinase beta, leading to a diminished nuclear translocation of NF-kappaB p65. Our data indicate that the different APM isoforms do share common effects on monocytic cells but also induce isoform-specific responses. Although apoptosis, the activation of AMPK, and the reduction of MSR are mediated by all APM isoforms, only LMW-APM displays anti-inflammatory properties