Віково-залежна метаболічна та морфологічна відповідь жирової тканини щурів на дієту з високим вмістом жирів

25.06.2026   Uncategorized

О. С. Ткаченко1*, Г. В. Косякова1, Т. М. Горідько1, О. Ф. Мегедь1,
А. Г. Бердишев1, В. М. Клімашевський1, С. А. Михальський2, Н. М. Гула1

1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2ДУ “Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова НАМН України”, Київ;
*e-mail: 888oksana.tkachenko@gmail.com

Отримано: 24 грудня 2025; Виправлено: 09 лютого 2026;
Затверджено: 03 квітня 2026; Доступно онлайн: 21 квітня 2026

Ожиріння та пов’язані з ним метаболічні порушення залишаються однією з найактуальніших проблем сучасної біомедицини. Як ожиріння, так і старіння спричиняють функціональні та структурні зміни жировій тканині, проте вікова специфічність реакції жирової тканини на дієту з високим вмістом жирів (ВЖД) залишається недостатньо вивченою. Метою дослідження було проаналізувати кореляцію між рівнями глюкози, ліпопротеїнів та адипонектину в плазмі крові, визначити активність Δ9-десатурази в адипоцитах та дослідити морфологічний стан жирової тканини у щурів різного віку. Експеримент проводили на самцях щурів лінії Вістар протягом 24 тижнів коли молоді тварини досягли віку 10 місяців, а старші – 24 місяці. Тварини обох віко­вих груп були розділені на тих, хто утримувався на стандартному раціоні та на раціоні з додаванням свинячого вісцерального жиру. Жирнокислотний склад визначали методом газорідинної хроматографії з мас-детекцією; вміст холестеролу ЛПВЩ і ЛПНЩ оцінювали за допомогою комерційних наборів; рівень адипонектину визначали із застосуванням набору ELISA. Індекс активності Δ9-десатурази розраховували як співвідношення олеїнової до стеаринової кислоти. Показано, що співвідношення насичених/ненасичених жирних кислот у стандартному гранульованому кормі становило 1:4, тоді як у салі воно наближалося до 1:1. У молодших щурів не було виявлено кореляції між збільшенням маси тіла та рівнем глюкози, водночас спостерігалася позитивна кореляція між рівнями адипонектину та холестеролу ЛПВЩ. У старших щурів спостерігалася позитивна кореляція між масою тіла та рівнем глюкози, а також негативна кореляція між рівнями адипонектину та холестеролу ЛПНЩ. Було виявлено, що активність Δ9-десатурази в адипоцитах зростає з віком. За умов ВЖД у молодшій групі активність Δ9-десатурази достовірно підвищувалася, тоді як у старшій – знижувалася порівняно з віковим контролем. Морфологічний аналіз показав вікові відмінності в морфології, клітинній адаптації та розвитку запалення в бурій та білій жировій тканині у відповідь на тривале перевантаження дієтарними жирами. Отримані результати підкреслюють суттєву роль вікового фактора у формуванні метаболічних і морфологічних змін жирової тканини та сприяють ідентифікації потенційних біомаркерів для профілактики й лікування ожиріння та пов’язаних із ним захворювань.

Ключові слова: , , , , , , ,

Посилання:

  1. Szabó É. Dietary fatty acids and metabolic health. Nutrients. 2025;17(15):2512. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Wakil SJ, Abu-Elheiga LA. Fatty acid metabolism: target for metabolic syndrome. J Lipid Res. 2009;50(Suppl):S138-S143. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Hariri N, Thibault L. High-fat diet-induced obesity in animal models. Nutr Res Rev. 2010;23(2):270-299. PubMed, CrossRef
  4. Mo X, Cheng R, Shen L, Sun Y, Wang P, Jiang G, Wen L, Li X, Peng X, Liao Y, He R, Yan H, Liu L. High-fat diet induces sarcopenic obesity in natural aging rats through the gut-trimethylamine N-oxide-muscle axis. J Adv Res. 2025;70:405-422. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Zoico E, Rubele S, De Caro A, Nori N, Mazzali G, Fantin F, Rossi A, Zamboni M. Brown and beige adipose tissue and aging. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:368. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Kawai T, Autieri MV, Scalia R. Adipose tissue inflammation and metabolic dysfunction in obesity. Am J Physiol Cell Physiol. 2021;320(3):C375-C391. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Han Y, Sun Q, Chen W, Gao Y, Ye J, Chen Y, Wang T, Gao L, Liu Y, Yang Y. New advances of adiponectin in regulating obesity and related metabolic syndromes. J Pharm Anal. 2024;14(5):100913. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Ando H, Ukena K, Nagata S. Adiponectin. Handbook of Hormones (Second Edition). Academic Press, 2021. P. 577-579. CrossRef
  9. Li X, Zhang D, Vatner DF, Goedeke L, Hirabara SM, Zhang Y, Perry RJ, Shulman GI. Mechanisms by which adiponectin reverses high fat diet-induced insulin resistance in mice. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(51):32584-32593. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Nawrocki AR, Rajala MW, Tomas E, Pajvani UB, Saha AK, Trumbauer ME, Pang Z, Chen AS, Ruderman NB, Chen H, Rossetti L, Scherer PE. Mice lacking adiponectin show decreased hepatic insulin sensitivity and reduced responsiveness to peroxisome proliferator-activated receptor gamma agonists. J Biol Chem. 2006;281(5):2654-2660. PubMed, CrossRef
  11. Flowers MT, Ntambi JM. Role of stearoyl-coenzyme A desaturase in regulating lipid metabolism. Curr Opin Lipidol. 2008;19(3):248-256. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Dobrzyn A, Ntambi JM. Stearoyl-CoA desaturase as a new drug target for obesity treatment. Obes Rev. 2005;6(2):169-174. PubMed, CrossRef
  13. Miyazaki M, Ntambi JM. Role of stearoyl-coenzyme A desaturase in lipid metabolism. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2003;68(2):113-121. PubMed, CrossRef
  14. Tkachenko OS, Kosiakova HV. Diet-induced and age-related changes in rats: the impact of N-stearoylethanolamine intake on plasma lipoproteins, adiponectin, and adipocyte cholesterol-phospholipid composition. Ukr Biochem J. 2024;96(2):84-99. CrossRef
  15. Tkachenko O, Kosiakova H, Klimashevsky V, Berdyshev A, Hula N. The effect of N-stearoylethanolamine on the adipocyte fatty acid composition of different age rats with obesity-induced insulin resistance. EUREKA: Life Sciences. 2020;2:10-23. CrossRef
  16. Bligh EG, Dyer WJ. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can J Biochem Physiol. 1959;37(8):911-917. PubMed, CrossRef
  17. Huang J, Zhao Q, Bu W, Zhang C, Yang Z, Zhang X, Zhang K. Ultrasound-assisted hydrolysis of lard for free fatty acids catalyzed by combined two lipases in aqueous medium. Bioengineered. 2020;11(1):241-250. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Birta, HO, Burhu, Yu H. Physicochemical and fatty acid composition of lard. Bull Poltava State Agrar  Acad. 2013;1:66-69. (In Ukrainian).
  19. Stenkula KG, Erlanson-Albertsson C. Adipose cell size: importance in health and disease. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2018;315(2):R284-R295. PubMed, CrossRef
  20. Klöting N, Fasshauer M, Dietrich A, Kovacs P, Schön MR, Kern M, Stumvoll M, Blüher M. Insulin-sensitive obesity. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010;299(3):E506-E515. PubMed, CrossRef
  21. Onopchenko OV, Kosiakova GV, Meged EF, Klimashevsky VM, Hula NM. The effect of N-stearoylethanolamine on cholesterol content, fatty acid composition and protein carbonylation level in rats with alimentary obesity-induced insulin resistance. Ukr Biochem J. 2014;86(6) 119-128. PubMed, CrossRef
  22. Onopchenko OV, Kosiakova HV, Goridko TM, Berdyshev AH, Meged OF, Hula NM. The effect of N-stearoylethanolamine on the activity of antioxidant enzymes, content of lipid peroxidation products and nitric oxide in the blood plasma and liver of rats with induced insulin-resistance. Ukr Biokhim Zhurn. 2013;85(5): 88-96. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  23. Laclaustra M, Lopez-Garcia E, Civeira F, Garcia-Esquinas E, Graciani A, Guallar-Castillon P, Banegas JR, Rodriguez-Artalejo F. LDL Cholesterol Rises With BMI Only in Lean Individuals: Cross-sectional U.S. and Spanish Representative Data. Diabetes Care. 2018;41(10):2195-2201. PubMed, CrossRef
  24. Ouimet M, Barrett TJ, Fisher EA. HDL and reverse cholesterol transport. Circ Res. 2019;124(10):1505-1518. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Wilson PW, Abbott RD, Castelli WP. High density lipoprotein cholesterol and mortality. The Framingham Heart Study. Arteriosclerosis. 1988;8(6):737-741. PubMed, CrossRef
  26. Rader DJ, Hovingh GK. HDL and cardiovascular disease. Lancet. 2014;384(9943):618-625. PubMed, CrossRef
  27. Favari E, Chroni A, Tietge UJ, Zanotti I, Escolà-Gil JC, Bernini F. Cholesterol efflux and reverse cholesterol transport. Handb Exp Pharmacol. 2015;224:181-206. PubMed, CrossRef
  28. Madsen CM, Varbo A, Nordestgaard BG. Extreme high high-density lipoprotein cholesterol is paradoxically associated with high mortality in men and women: two prospective cohort studies. Eur Heart J. 2017;38(32):2478-2486. PubMed, CrossRef
  29. Rodriguez A. High HDL-cholesterol paradox: SCARB1-LAG3-HDL axis. Curr Atheroscler Rep. 2021;23(1):5. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  30. Li N, Zhao S, Zhang Z, Zhu Y, Gliniak CM, Vishvanath L, An YA, Wang MY, Deng Y, Zhu Q, Shan B, Sherwood A, Onodera T, Oz OK, Gordillo R, Gupta RK, Liu M, Horvath TL, Dixit VD, Scherer PE. Adiponectin preserves metabolic fitness during aging. Elife. 2021 ;10:e65108. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  31. Wang Y, Wang X, Lau WB, Yuan Y, Booth D, Li JJ, Scalia R, Preston K, Gao E, Koch W, Ma XL. Adiponectin inhibits tumor necrosis factor-α-induced vascular inflammatory response via caveolin-mediated ceramidase recruitment and activation. Circ Res. 2014;114(5):792-805. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  32. Yu H, Gao X, Ge Q, Tai W, Hao X, Shao Q, Fang Z, Chen M, Song Y, Gao W, Liu G, Du X, Li X. Tumor necrosis factor-α reduces adiponectin production by decreasing transcriptional activity of peroxisome proliferator-activated receptor-γ in calf adipocytes. J Dairy Sci. 2023;106(7):5182-5195. PubMed, CrossRef
  33. Klobučar I, Habisch H, Klobučar L, Trbušić M, Pregartner G, Berghold A, Kostner GM, Scharnagl H, Madl T, Frank S, Degoricija V. Serum levels of adiponectin are strongly associated with lipoprotein subclasses in healthy volunteers but not in patients with metabolic syndrome. Int J Mol Sci. 2024;25(9):5050. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  34. von Eynatten M, Schneider JG, Humpert PM, Rudofsky G, Schmidt N, Barosch P, Hamann A, Morcos M, Kreuzer J, Bierhaus A, Nawroth PP, Dugi KA. Decreased plasma lipoprotein lipase in hypoadiponectinemia: an association independent of systemic inflammation and insulin resistance. Diabetes Care. 2004;27(12):2925-2929. PubMed, CrossRef
  35. Schneider JG, von Eynatten M, Schiekofer S, Nawroth PP, Dugi KA. Low plasma adiponectin levels are associated with increased hepatic lipase activity in vivo. Diabetes Care. 2005;28(9):2181-2186. PubMed, CrossRef
  36. Loucif Y, Méthot J, Tremblay K, Brisson D, Gaudet D. Contribution of adiponectin to the cardiometabolic risk of postmenopausal women with loss-of-function lipoprotein lipase gene mutations. Menopause. 2011;18(5):558-562. PubMed, CrossRef
  37. Strauss JG, Frank S, Kratky D, Hämmerle G, Hrzenjak A, Knipping G, von Eckardstein A, Kostner GM, Zechner R. Adenovirus-mediated rescue of lipoprotein lipase-deficient mice. Lipolysis of triglyceride-rich lipoproteins is essential for high density lipoprotein maturation in mice. J Biol Chem. 2001;276(39):36083-36090. PubMed, CrossRef
  38. Rashid S, Watanabe T, Sakaue T, Lewis GF. Mechanisms of HDL lowering in insulin resistant, hypertriglyceridemic states: the combined effect of HDL triglyceride enrichment and elevated hepatic lipase activity. Clin Biochem. 2003;36(6):421-429. PubMed, CrossRef
  39. Ng TW, Watts GF, Farvid MS, Chan DC, Barrett PH. Adipocytokines and VLDL metabolism: independent regulatory effects of adiponectin, insulin resistance, and fat compartments on VLDL apolipoprotein B-100 kinetics? Diabetes. 2005;54(3):795-802. PubMed, CrossRef
  40. Tsubakio-Yamamoto K, Sugimoto T, Nishida M, Okano R, Monden Y, Kitazume-Taneike R, Yamashita T, Nakaoka H, Kawase R, Yuasa-Kawase M, Inagaki M, Nakatani K, Masuda D, Ohama T, Matsuyama A, Nakagawa-Toyama Y, Ishigami M, Komuro I, Yamashita S. Serum adiponectin level is correlated with the size of HDL and LDL particles determined by high performance liquid chromatography. Metabolism. 2012;61(12):1763-1770. PubMed, CrossRef
  41. Weiss R, Otvos JD, Flyvbjerg A, Miserez AR, Frystyk J, Sinnreich R, Kark JD. Adiponectin and lipoprotein particle size. Diabetes Care. 2009;32(7):1317-1319. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  42. Magge SN, Stettler N, Koren D, Levitt Katz LE, Gallagher PR, Mohler ER 3rd, Rader DJ. Adiponectin is associated with favorable lipoprotein profile, independent of BMI and insulin resistance, in adolescents. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96(5):1549-1554. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  43. Tomono Y, Hiraishi C, Yoshida H. Age and sex differences in serum adiponectin and its association with lipoprotein fractions. Ann Clin Biochem. 2018;55(1):165-171. PubMed, CrossRef
  44. Rajjo TI, Harteneck DA, Jensen MD. Direct free fatty acid storage in different sized adipocytes from the same depot. Obesity (Silver Spring). 2014;22(5):1275-1279. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  45. Wang Y, Botolin D, Xu J, Christian B, Mitchell E, Jayaprakasam B, Nair MG, Peters JM, Busik JV, Olson LK, Jump DB. Regulation of hepatic fatty acid elongase and desaturase expression in diabetes and obesity. J Lipid Res. 2006;47(9):2028-2041. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  46. Ntambi JM, Miyazaki M. Regulation of stearoyl-CoA desaturases and role in metabolism. Prog Lipid Res. 2004;43(2):91-104. PubMed, CrossRef
  47.  Kotronen A, Seppänen-Laakso T, Westerbacka J, Kiviluoto T, Arola J, Ruskeepää AL, Oresic M, Yki-Järvinen H. Hepatic stearoyl-CoA desaturase (SCD)-1 activity and diacylglycerol but not ceramide concentrations are increased in the nonalcoholic human fatty liver. Diabetes. 2009;58(1):203-208. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  48. Zou Y, Wang YN, Ma H, He ZH, Tang Y, Guo L, Liu Y, Ding M, Qian SW, Tang QQ. SCD1 promotes lipid mobilization in subcutaneous white adipose tissue. J Lipid Res. 2020;61(12):1589-1604. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  49.  Gutiérrez-Juárez R, Pocai A, Mulas C, Ono H, Bhanot S, Monia BP, Rossetti L. Critical role of stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD1) in the onset of diet-induced hepatic insulin resistance. J Clin Invest. 2006;116(6):1686-1695. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  50. Ou MY, Zhang H, Tan PC, Zhou SB, Li QF. Adipose tissue aging: mechanisms and therapeutic implications. Cell Death Dis. 2022;13(4):300. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  51. Berry DC, Jiang Y, Arpke RW, Close EL, Uchida A, Reading D, Berglund ED, Kyba M, Graff JM. Cellular aging contributes to failure of cold-induced beige adipocyte formation in old mice and humans. Cell Metab. 2017;25(1):166-181. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  52. Darcy J, Tseng YH. ComBATing aging-does increased brown adipose tissue activity confer longevity? Geroscience. 2019;41(3):285-296. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  53. Mancuso P, Bouchard B. The impact of aging on adipose function and adipokine synthesis. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:137. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  54. Cannon B, de Jong JMA, Fischer AW, Nedergaard J, Petrovic N. Human brown adipose tissue: Classical brown rather than brite/beige? Exp Physiol. 2020;105(8):1191-1200. PubMed, CrossRef
  55. de Jong JMA, Sun W, Pires ND, Frontini A, Balaz M, Jespersen NZ, Feizi A, Petrovic K, Fischer AW, Bokhari MH, Niemi T, Nuutila P, Cinti S, Nielsen S, Scheele C, Virtanen K, Cannon B, Nedergaard J, Wolfrum C, Petrovic N. Human brown adipose tissue is phenocopied by classical brown adipose tissue in physiologically humanized mice. Nat Metab. 2019;1(8):830-843. PubMed, CrossRef
  56. Yu X, Benitez G, Wei PT, Krylova SV, Song Z, Liu L, Zhang M, Xiaoli AM, Wei H, Chen F, Sidoli S, Yang F, Shinoda K, Pessin JE, Feng D. Involution of brown adipose tissue through a Syntaxin 4 dependent pyroptosis pathway. Nat Commun. 2024;15(1):2856. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  57. Zhao L, Zhu QJ, Li MH, Yang HL, Zhao YJ. Revisiting brown adipose tissue whitening: Physiological mechanisms and pathophysiological consequences. J Physiol. 2025;603(19):5299-5326. PubMed, CrossRef
  58. Ziqubu K, Dludla PV, Mthembu SXH, Nkambule BB, Mabhida SE, Jack BU, Nyambuya TM, Mazibuko-Mbeje SE. An insight into brown/beige adipose tissue whitening, a metabolic complication of obesity with the multifactorial origin. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1114767. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  59. Xia W, Veeragandham P, Cao Y, Xu Y, Rhyne TE, Qian J, Hung CW, Zhao P, Jones Y, Gao H, Liddle C, Yu RT, Downes M, Evans RM, Rydén M, Wabitsch M, Wang Z, Hakozaki H, Schöneberg J, Reilly SM, Huang J, Saltiel AR. Obesity causes mitochondrial fragmentation and dysfunction in white adipocytes due to RalA activation. Nat Metab. 2024;6(2):273-289. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  60. Nirengi S, Stanford K. Brown adipose tissue and aging: A potential role for exercise. Exp Gerontol. 2023;178:112218. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  61. Kaul H, Isermann L, Senft K, Popovic M, Georgomanolis T, Baumann L, Sivanesan P, Pouikli A, Nolte H, Lucic B, Hildebrandt X, Seidel K, Gnad T, Gaedke F, Göbel U, Peters F, Cherevatenko M, Park JH, Schauss A, Peltzer N, Brüning JC, Kornfeld JW, Pfeifer A, Langer T, Lusic M, Wickström SA, Frezza C, Trifunovic A. 2-hydroxyglutarate mediates whitening of brown adipocytes coupled to nuclear softening upon mitochondrial dysfunction. Nat Metab. 2025;7(8):1593-1613. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  62. Horwitz BA, Inokuchi T, Wickler SJ, Stern JS. Lipoprotein lipase activity and cellularity in brown and white adipose tissue in Zucker obese rats. Metabolism. 1984;33(4):354-357. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.