خلية دهنية

تحتوي الخلايا الدهنية البيضاء على قطرة دهنية كبيرة واحدة محاطة بطبقة من السيتوبلازم ، وتُعرف باسم الخلايا أحادية الحجرة. تكون النواة مسطحة ومُزاحة نحو المحيط. يبلغ  قطر الخلية الدهنية النموذجية 0.1 مم ^{[ 2 ]} ، بينما يصل قطر بعضها إلى ضعف هذا الحجم، والبعض الآخر إلى نصفه. مع ذلك، تعتمد هذه التقديرات العددية لحجم الخلية الدهنية بشكل كبير على طريقة القياس وموقع النسيج الدهني. [2] تكون الدهون المخزنة في حالة شبه سائلة، وتتكون أساسًا من الدهون الثلاثية وإسترات الكوليسترول. تُفرز الخلايا الدهنية البيضاء العديد من البروتينات التي تعمل كهرمونات دهنية مثل الريزيستين والأديبونيكتين واللبتين والأبيلين ^{. يمتلك الإنسان} البالغ العادي 30 مليار خلية دهنية بوزن 13.5 كجم ( 30 رطلاً ) . إذا اكتسب الطفل أو المراهق وزنًا زائدًا كافيًا، فقد يزداد عدد الخلايا الدهنية لديه حتى سن الرابعة والعشرين. ^{[ 3 ]} إذا اكتسب شخص بالغ (لم يكن يعاني من السمنة في طفولته أو مراهقته) وزنًا زائدًا، فإن الخلايا الدهنية تزداد حجمًا بشكل عام، وليس عددها، على الرغم من وجود بعض الأدلة غير الحاسمة التي تشير إلى أن عدد الخلايا الدهنية قد يزداد أيضًا إذا أصبحت الخلايا الدهنية الموجودة كبيرة بما يكفي (كما هو الحال في مستويات السمنة الشديدة بشكل خاص). ^{[ 3 ]} يصعب تقليل عدد الخلايا الدهنية من خلال التدخل الغذائي، على الرغم من أن بعض الأدلة تشير إلى إمكانية تقليل عدد الخلايا الدهنية إذا تم الحفاظ على فقدان الوزن لفترة طويلة كافية (أكثر من عام واحد؛ على الرغم من أنه من الصعب للغاية على الأشخاص الذين لديهم خلايا دهنية أكبر وأكثر عددًا الحفاظ على فقدان الوزن لهذه المدة الطويلة). ^{[ 3 ]}  

أظهرت دراسة تحليلية شاملة واسعة النطاق أن حجم خلايا الأنسجة الدهنية البيضاء يعتمد على طرق القياس، ومستودعات الأنسجة الدهنية، والعمر، ومؤشر كتلة الجسم؛ وبالنسبة لنفس درجة السمنة، ارتبطت الزيادات في حجم الخلايا الدهنية أيضًا باضطرابات في استقلاب الجلوكوز والدهون. ^{[ 2 ]}

تتميز الخلايا الدهنية البنية بشكلها متعدد الأوجه . وتنشأ هذه الدهون من خلايا الجلد والعضلات. وعلى عكس الخلايا الدهنية البيضاء ، تحتوي هذه الخلايا على سيتوبلازم غزير، تتخلله قطرات دهنية متعددة ، وتُعرف بالخلايا متعددة الحجرات. أما النواة فهي مستديرة، وعلى الرغم من موقعها غير المركزي، إلا أنها لا تقع في محيط الخلية. ويأتي اللون البني من وفرة الميتوكوندريا فيها . وتُستخدم الدهون البنية، المعروفة أيضاً باسم "دهون الأطفال"، لتوليد الحرارة.

الخلايا الدهنية في نخاع العظم أحادية الحجرة، مثل الخلايا الدهنية البيضاء. لا يزال فهمنا لوظيفة النسيج الدهني في نخاع العظم وأهميته لصحة العظام محدودًا. يتمدد النسيج الدهني في نخاع العظم في حالات انخفاض كثافة العظام، كما يتمدد أيضًا في حالات السمنة. ^{[ 4 ]} تتشابه استجابة النسيج الدهني في نخاع العظم للتمارين الرياضية مع استجابة النسيج الدهني الأبيض . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} تقلل التمارين الرياضية من حجم الخلايا الدهنية وحجم النسيج الدهني في نخاع العظم، كما تم قياسه بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب الدقيق للعظام المصبوغة بمادة الأوزميوم الرابطة للدهون .

وقد تبين أن عدد الخلايا الدهنية في بعض الفئران ينخفض ​​بسبب الصيام، كما لوحظت خصائص أخرى عند تعرضها للبرد. ^{[ 12 ]}

إذا وصلت الخلايا الدهنية في الجسم إلى أقصى طاقتها من الدهون، فقد تتكاثر للسماح بتخزين المزيد من الدهون.

أُصيبت فئران بالغة من سلالات مختلفة بالسمنة عند تغذيتها بنظام غذائي مستساغ للغاية لعدة أشهر. وكشف تحليل مورفولوجيا أنسجتها الدهنية عن زيادة في كل من حجم وعدد الخلايا الدهنية في معظم مناطق تخزين الدهون. وأدى إعادة إدخال نظام غذائي عادي ^{[ 13 ]} لهذه الحيوانات إلى فترة من فقدان الوزن، لم يعد خلالها سوى متوسط ​​حجم الخلايا الدهنية إلى طبيعته. وبقي عدد الخلايا الدهنية عند المستوى المرتفع الذي بلغه خلال فترة زيادة الوزن. ^{[ 14 ]}

بحسب بعض التقارير والكتب الدراسية، قد يزداد عدد الخلايا الدهنية في مرحلتي الطفولة والمراهقة، مع أن الكمية عادةً ما تكون ثابتة لدى البالغين. أما الأفراد الذين يصابون بالسمنة في مرحلة البلوغ، وليس في مرحلة المراهقة، فلا يزيد عدد الخلايا الدهنية لديهم عما كان عليه سابقاً. ^{[ 15 ]}

الأشخاص الذين يعانون من السمنة منذ الطفولة عادةً ما يكون لديهم عدد كبير من الخلايا الدهنية. أما الأشخاص الذين يصبحون بدناء في مرحلة البلوغ، فقد لا يكون لديهم عدد أكبر من الخلايا الدهنية مقارنةً بأقرانهم النحيفين، ولكن خلاياهم الدهنية تكون أكبر حجماً. وبشكل عام، يجد الأشخاص الذين لديهم فائض من الخلايا الدهنية صعوبة أكبر في إنقاص الوزن والحفاظ عليه مقارنةً بالبدناء الذين يعانون فقط من تضخم الخلايا الدهنية. ^{[ 3 ]}

أظهرت خلايا الدهون في الجسم استجابات موضعية للإفراط في التغذية، كما دُرست في البالغين. ففي الجزء العلوي من الجسم، ارتبط ازدياد حجم الخلايا الدهنية بزيادة الدهون في هذا الجزء، إلا أن عدد الخلايا الدهنية لم يتغير بشكل ملحوظ. وعلى النقيض من استجابة خلايا الدهون في الجزء العلوي، ازداد عدد الخلايا الدهنية في الجزء السفلي من الجسم بشكل ملحوظ خلال التجربة. والجدير بالذكر أنه لم يطرأ أي تغيير على حجم الخلايا الدهنية في الجزء السفلي من الجسم. ^{[ 16 ]}

يتم تجديد ما يقرب من 10% من الخلايا الدهنية سنوياً في جميع مراحل البلوغ ومستويات مؤشر كتلة الجسم دون زيادة كبيرة في العدد الإجمالي للخلايا الدهنية في مرحلة البلوغ. ^{[ 15 ]}

تتميز السمنة بزيادة كتلة الدهون، من خلال تضخم الخلايا الدهنية ( تضخم الخلايا الدهنية ) وبدرجة أقل، تكاثر الخلايا ( فرط التنسج ). ^{[ 17 ] [ 2 ]} في الأنسجة الدهنية للأفراد المصابين بالسمنة، يزداد إنتاج مُعدِّلات الأيض، مثل الجلسرين والهرمونات والكيموكينات المحفزة للخلايا البلعمية والسيتوكينات المُحفِّزة للالتهاب ، مما يؤدي إلى تطور مقاومة الأنسولين . ^{[ 18 ]} من المحتمل أن يكون إنتاج هذه المُعدِّلات وما ينتج عنه من آلية مرضية لمقاومة الأنسولين ناتجًا عن الخلايا الدهنية وكذلك الخلايا البلعمية للجهاز المناعي التي تتسلل إلى الأنسجة. ^{[ 19 ]}

يحفز الأنسولين إنتاج الدهون في الخلايا الدهنية بشكل كبير . ومن خلال التحكم في نشاط إنزيمي بيروفات ديهيدروجينيز وأسيتيل- CoA كاربوكسيلاز ، يعزز الأنسولين تخليق الأحماض الدهنية غير المشبعة . كما يعزز امتصاص الجلوكوز ويحفز SREBF1 ، الذي ينشط نسخ الجينات التي تحفز تكوين الدهون . ^{[ 20 ]}

يُعدّ SREBF1 ( عامل النسخ المرتبط بعنصر تنظيم الستيرول 1) عامل نسخ يُصنّع كبروتين طليعي غير نشط، ويُدمج في غشاء الشبكة الإندوبلازمية بواسطة حلزونين عابرين للغشاء . كما يرتبط به بروتين SCAP (بروتين تنشيط انقسام SREBF) في غشاء الشبكة الإندوبلازمية. ويُحتفظ بمركب SREBF1-SCAP في غشاء الشبكة الإندوبلازمية بواسطة بروتين INSIG1 (بروتين الجين المُحفّز بالأنسولين 1). عند انخفاض مستويات الستيرول، يُحرّر INSIG1 بروتين SCAP، ويُمكن فرز مركب SREBF1-SCAP إلى حويصلات نقل مُغلّفة بالبروتين COPII ، والتي تُصدّر إلى جهاز جولجي . في جهاز جولجي، يُشطر SREBF1 ويُحرّر كبروتين ناضج نشط نسخياً، ليصبح حراً في الانتقال إلى النواة وتنشيط التعبير عن جيناته المستهدفة. ^{[ 21 ]}

أظهرت الدراسات السريرية مرارًا وتكرارًا أنه على الرغم من أن مقاومة الأنسولين ترتبط عادةً بالسمنة، فإن الفوسفوليبيدات الغشائية للخلايا الدهنية لدى مرضى السمنة لا تزال تُظهر عمومًا درجة متزايدة من عدم تشبع الأحماض الدهنية. ^{[ 22 ]} ويبدو أن هذا يشير إلى آلية تكيفية تسمح للخلايا الدهنية بالحفاظ على وظائفها، على الرغم من زيادة متطلبات التخزين المرتبطة بالسمنة ومقاومة الأنسولين.

أظهرت دراسة أُجريت عام ٢٠١٣ ^{[ ٢٢ ]} أنه على الرغم من انخفاض التعبير الجيني لـ INSIG1 وSREBF1 في الأنسجة الدهنية للفئران والبشر المصابين بالسمنة، إلا أن كمية SREBF1 النشط كانت أعلى مقارنةً بالفئران الطبيعية والمرضى غير المصابين بالسمنة. وارتبط هذا الانخفاض في التعبير الجيني لـ INSIG1، بالتزامن مع زيادة SREBF1 الناضج، بالحفاظ على التعبير الجيني للجينات المستهدفة لـ SREBF1. وبالتالي، يبدو أن خفض مستوى INSIG1 يُعيد ضبط حلقة INSIG1/SREBF1، مما يسمح بالحفاظ على مستويات SREBF1 النشط. ويبدو أن هذا يُساعد في تعويض التأثيرات المضادة لتكوين الدهون الناتجة عن مقاومة الأنسولين، وبالتالي الحفاظ على قدرة الخلايا الدهنية على تخزين الدهون وتوفير مستويات مناسبة من عدم تشبع الأحماض الدهنية في مواجهة الضغوط الغذائية للسمنة.

تستطيع الخلايا الدهنية تصنيع الإستروجينات من الأندروجينات ، ^{[ 23 ]} مما قد يفسر سبب كون نقص الوزن أو زيادته من عوامل خطر العقم . ^{[ 24 ]} إضافةً إلى ذلك، تُنتج الخلايا الدهنية هرمون اللبتين ، وهو هرمون مهم في تنظيم الشهية ويعمل كعامل للشعور بالشبع. ^{[ 25 ]}