Angiopoietin 2 Alters Pancreatic Vascularization in Diabetic Conditions

Islet vascularization, by controlling beta-cell mass expansion in response to increased insulin demand, is implicated in the progression to glucose intolerance and type 2 diabetes. We investigated how hyperglycaemia impairs expansion and differentiation of the growing pancreas. We have grafted xenogenic (avian) embryonic pancreas in severe combined immuno-deficient (SCID) mouse and analyzed endocrine and endothelial development in hyperglycaemic compared to normoglycaemic conditions. 14 dpi chicken pancreases were grafted under the kidney capsule of normoglycaemic or hyperglycaemic, streptozotocin-induced, SCID mice and analyzed two weeks later. Vascularization was analyzed both quantitatively and qualitatively using either in situ hybridization with both mouse- and chick-specific RNA probes for VEGFR2 or immunohistochemistry with an antibody to nestin, a marker of endothelial cells that is specific for murine cells. To inhibit angiopoietin 2 (Ang2), SCID mice were treated with 4 mg/kg IP L1-10 twice/week. In normoglycaemic condition, chicken-derived endocrine and exocrine cells developed well and intragraft vessels were lined with mouse endothelial cells. When pancreases were grafted in hyperglycaemic mice, growth and differentiation of the graft were altered and we observed endothelial discontinuities, large blood-filled spaces. Vessel density was decreased. These major vascular anomalies were associated with strong over-expression of chick-Ang2. To explore the possibility that Ang2 over-expression could be a key step in vascular disorganization induced by hyperglycaemia, we treated mice with L1-10, an Ang-2 specific inhibitor. Inhibition of Ang2 improved vascularization and beta-cell density. this work highligghted an important role of Ang2 in pancreatic vascular defects induced by hyperglycemia

Cartographie génétique de l’expression des gènes dans le tissu adipeux blanc chez le rat GK

International audienceLes variations communes de séquence d’ADN existantes chez l’Homme modifient l’expression des gènes et contribuent à la susceptibilité aux maladies complexes. Notre objectif est d’établir la relation entre le contrôle transcriptionel du tissu adipeux blanc et la susceptibilité à l’adiposité et au diabète mis en évidence chez le rat spontanément diabétique de la souche Goto-Kakizaki (GK). En utilisant des puces à ADN Illumina, nous avons analysé l’expression d’environ 20,000 gènes dans le tissu adipeux blanc d’une population F2 (n = 138) derivée du GK et du rat contrôle Brown-Norway (BN) et d’une lignée congénique portant sur un fond génétique BN, les allèles GK à un locus génetique (QTL) lié à l’adiposité. Les loci liés à l’expression des gènes (eQTL) ont été identifiés dans la population F2 en utilisant R/QTL, validés dans la lignée congénique par qRT-PCR, et analysés en relation avec la séquence génomique du GK produite au laboratoire. Nous avons identifié sur le génome entier, 585 eQTLs statistiquement significatifs (LOD > 9). La région 1q33 (8,3Mb), qui coségrège avec un QTL d’adiposité, contient 172 gènes candidats positionnels, parmi lesquels 44 correspondent à un eQTL. Nous avons validé l’expression différentielle de 27 de ces 44 gènes dans la lignée congénique, qui montrent pour 48 % d’entre eux un effet de régulation transcriptionnelle en cis. L’analyse de 20,000 polymorphismes SNPs présents dans la région 1q33 nous a permis d’éliminer les eQTLs faux positifs et d’entreprendre l’analyse fonctionnelle de polymorphismes localisés sur les gènes candidats positionnels du QTL lié à l’adiposité, parmi lesquels le facteur de transcription ASCL3 (LOD > 43). L’utilisation combinée de données du transcriptome et de séquençage nous a permis d’élucider le contrôle transcriptionnel du tissu adipeux blanc chez un modèle de diabète et d’identifier des gènes candidats fonctionnels et positionnels au locus1q33 associé à l’adiposité chez le rat GK

Expression des microARNs en réponse au régime riche en graisse

International audienceL’implication des microARNs (miRs) dans l’insulinorésistance, l’obésité et le diabète est encore mal connue. Notre objectif est d’étudier le rôle des miRs dans l’insulinorésistance induite par un régime riche en graisse (HFD) en quantifiant leur expression après 1 et 15 semaines (s) de régime chez trois souches de souris (129S6, C57BL6/J, BALB/c) montrant des réponses physiopathologiques différentes au régime HFD. Matériels et méthodes. Des souris mâles âgées de 5 s sont nourries pendant 1 s ou 15 s sous régime contrôle (5% de graisse ; CHD) ou HFD (40% de graisse). Tolérance au glucose et sécrétion d’insuline en réponse au glucose (GIIS) par voie intrapéritonéale ont été testées. L’expression hépatique et adipocytaire de quatre miRs (125a, 29a, 27a, 222) est déterminée par Taqman microRNA assay. Le contrôle transcriptionnel des gènes est déterminé avec des puces Affymetrix. Après 1 s sous HFD, les C57BL6/J hyperglycémiques sans surpoids ne présentent aucune différence d’expression des 4 miRs, alors que les BALB/c, qui ne présentent ni surpoids, ni troubles de l’équilibre glycémique, montrent une diminution de l’expression de 3 miRs : miR-222 dans le foie (x04, p < 0,001), miR-29a et miR-27a dans le tissu adipeux (x0,6 et x0,5, p < 0,001). Après 15 s sous HFD les 129S6, qui sont hyperglycémiques, obèses avec GIIS altérée, présentent une surexpression hépatique et adipocytaire de miR-125a (x4,6 et x2,5, p < 0,05) et hépatique de miR-222 (x3,4, p < 0,05). Les BALB/c, les moins sensibles au régime (hyperglycémiques, sans surpoids et GIIS modérément altérée), ne présentent aucune différence d’expression des miRs. Les transcriptomes de ces souris montrent un effet différentiel de mécanismes moléculaires, notamment ceux liés au protéasome. Conclusion. La réponse aigue au régime HFD s’accompagne d’une importante dérégulation de l’expression de miRs chez les souris les plus résistantes au stimulus physiopathologique. Après une exposition chronique au régim

Expression des microARNs en réponse au régime riche en graisse

International audienceL’implication des microARNs (miRs) dans l’insulinorésistance, l’obésité et le diabète est encore mal connue. Notre objectif est d’étudier le rôle des miRs dans l’insulinorésistance induite par un régime riche en graisse (HFD) en quantifiant leur expression après 1 et 15 semaines (s) de régime chez trois souches de souris (129S6, C57BL6/J, BALB/c) montrant des réponses physiopathologiques différentes au régime HFD. Matériels et méthodes. Des souris mâles âgées de 5 s sont nourries pendant 1 s ou 15 s sous régime contrôle (5% de graisse ; CHD) ou HFD (40% de graisse). Tolérance au glucose et sécrétion d’insuline en réponse au glucose (GIIS) par voie intrapéritonéale ont été testées. L’expression hépatique et adipocytaire de quatre miRs (125a, 29a, 27a, 222) est déterminée par Taqman microRNA assay. Le contrôle transcriptionnel des gènes est déterminé avec des puces Affymetrix. Après 1 s sous HFD, les C57BL6/J hyperglycémiques sans surpoids ne présentent aucune différence d’expression des 4 miRs, alors que les BALB/c, qui ne présentent ni surpoids, ni troubles de l’équilibre glycémique, montrent une diminution de l’expression de 3 miRs : miR-222 dans le foie (x04, p < 0,001), miR-29a et miR-27a dans le tissu adipeux (x0,6 et x0,5, p < 0,001). Après 15 s sous HFD les 129S6, qui sont hyperglycémiques, obèses avec GIIS altérée, présentent une surexpression hépatique et adipocytaire de miR-125a (x4,6 et x2,5, p < 0,05) et hépatique de miR-222 (x3,4, p < 0,05). Les BALB/c, les moins sensibles au régime (hyperglycémiques, sans surpoids et GIIS modérément altérée), ne présentent aucune différence d’expression des miRs. Les transcriptomes de ces souris montrent un effet différentiel de mécanismes moléculaires, notamment ceux liés au protéasome. Conclusion. La réponse aigue au régime HFD s’accompagne d’une importante dérégulation de l’expression de miRs chez les souris les plus résistantes au stimulus physiopathologique. Après une exposition chronique au régim

Cartographie génétique de l’expression des gènes dans le tissu adipeux blanc chez le rat GK

International audienceLes variations communes de séquence d’ADN existantes chez l’Homme modifient l’expression des gènes et contribuent à la susceptibilité aux maladies complexes. Notre objectif est d’établir la relation entre le contrôle transcriptionel du tissu adipeux blanc et la susceptibilité à l’adiposité et au diabète mis en évidence chez le rat spontanément diabétique de la souche Goto-Kakizaki (GK). En utilisant des puces à ADN Illumina, nous avons analysé l’expression d’environ 20,000 gènes dans le tissu adipeux blanc d’une population F2 (n = 138) derivée du GK et du rat contrôle Brown-Norway (BN) et d’une lignée congénique portant sur un fond génétique BN, les allèles GK à un locus génetique (QTL) lié à l’adiposité. Les loci liés à l’expression des gènes (eQTL) ont été identifiés dans la population F2 en utilisant R/QTL, validés dans la lignée congénique par qRT-PCR, et analysés en relation avec la séquence génomique du GK produite au laboratoire. Nous avons identifié sur le génome entier, 585 eQTLs statistiquement significatifs (LOD > 9). La région 1q33 (8,3Mb), qui coségrège avec un QTL d’adiposité, contient 172 gènes candidats positionnels, parmi lesquels 44 correspondent à un eQTL. Nous avons validé l’expression différentielle de 27 de ces 44 gènes dans la lignée congénique, qui montrent pour 48 % d’entre eux un effet de régulation transcriptionnelle en cis. L’analyse de 20,000 polymorphismes SNPs présents dans la région 1q33 nous a permis d’éliminer les eQTLs faux positifs et d’entreprendre l’analyse fonctionnelle de polymorphismes localisés sur les gènes candidats positionnels du QTL lié à l’adiposité, parmi lesquels le facteur de transcription ASCL3 (LOD > 43). L’utilisation combinée de données du transcriptome et de séquençage nous a permis d’élucider le contrôle transcriptionnel du tissu adipeux blanc chez un modèle de diabète et d’identifier des gènes candidats fonctionnels et positionnels au locus1q33 associé à l’adiposité chez le rat GK

Insulinorésistance, angiogenèse et taille adipocytaire chez le sujet obèse

International audienceIl est désormais bien établi que l’accumulation de tissu adipeux viscéral influence la survenue des complications métaboliques de l’obésité. Les capacités d’adipogenèse du tissu adipeux (TA) sont liées au développement de sa vascularisation. Très peu de travaux ont comparé les propriétés d’angiogénèse des tissus adipeux sous-cutané (SAT) et viscéral (VAT) chez l’homme. Notre objectif a été de tester l’hypothèse selon laquelle des différences dans les capacités d’angiogenèse du SAT et du VAT pourraient influencer leur expansion, le degré d’hypertrophie adipocytaire et les désordres métaboliques associés. Des prélèvements de SAT et de VAT ont été obtenus chez 29 patients obèses, non diabétiques, au cours d’une chirurgie bariatrique. La densité vasculaire et l’infiltrat inflammatoire ont été analysés par immunohistochimie, et l’expression des gènes de l’angiogenèse par PCR quantitative. Ces résultats ont été corrélés au phénotype clinique et biologique des patients. Nous avons confirmé que la taille des adipocytes était plus importante dans le SAT que le VAT (2 481 ± 2 vs 2 117 ± 2, p = 0,01). La densité vasculaire (2,58 vs 3,12 vaisseaux/10 000 ± 2, p = 0,03), l’inflammation et l’expression des facteurs pro-angiogéniques étaient plus faibles dans le SAT. De plus, l’expression du récepteur 2 du VEGF, le principal facteur angiogénique impliqué dans l’angiogénèse du tissu adipeux, était corrélée positivement à la taille adipocytaire (r = 0,48, p = 0,01 et r = 0,43, p = 0,02) dans les 2 tissus. Enfin, la densité vasculaire du SAT et du VAT était corrélée au poids, mais seule la densité vasculaire du VAT était associée au tour de taille. Nous n’avons pas retrouvé de relation entre les marqueurs d’angiogenèse et les désordres métaboliques quelle que soit l’origine du TA. Nos résultats suggèrent que les capacités d’angiogénèse du tissu adipeux pourraient influencer la répartition des graisses et le degré d’hypertrophie adipocytaire, mais ne semblent pas être impliquées dans le développement de l’insulino-résistance

Altered microRNAs expression is associated with insulin resistance status in high fat diet fed mice

International audienceDisturbances of microRNAs (miRs) expression or function play a role in several aspects of metabolism and glucose homeostasis. We have previously shown alterations in expression of miRs in insulin target tissues in the GK rat model of spontaneous type 2 diabetes, when com pared to normoglycaemic control strains. Investigations in our group in control mouse strains have demonstrated that high fat diet (HFD) feeding promotes the development of insulin resistance, obesity and fatty liver in 129S6 and C57BL6/J mice, whereas BALB/c are resistant to these experimentally induced phenotypes. The objective of the present work is to further study the implication of miRs in insulin resistance in two insulin target tissues (liver and adipose tissue) in these mouse strains. At five weeks, male mice of C57BL6/J, BALB/c and 129S6 were fed a normal carbohydrate diet (CHD) containing 5% fat, 19% protein, and 3.5% fibre or 40% HFD containing 32% lard oil and 8% corn oil ad libitum. At five months, liver and white adipose tissue were dissected (n=3-5), total RNA extracted and the expression of miR-125a, miR-27a, miR- 222 and miR-29a were determined using ABI’s taqman microRNA assays. 1/ When fed CHD, the expression of the four miRs was significantly higher in adipose tissue than in liver in the three mouse strains. Only miR- 29a showed lower expression (p<0.05) in adipose tissue than in liver in 129S6 mice. 2/ When fed CHD, expression of miRs were highly variable between the 3 strains in both liver and adipose tissue. 3/ In HFD-fed 129S6 mice, expression of both miR-125a and miR-27a was upregulated in both liver (x4.6, p<0.05 and x2.1) and adipose tissue (x2.5, p<0.05 and x1.3). Tissue-specific miR over-expression was observed in liver for MiR-222 (x3.4, p<0.05) and in adipose tissue for miR-29a (x1.5). 4/ In HFD-fed C57BL6/J mice, miR-125a expression was not altered neither in liver nor adipose tissue. In response to HFD, expression of miR-27a was increased in liver (x2.4) and decreased in adipose tissue (-2.3). MiR-222 was over-expressed in liver (x3.4, p<0.05) and not altered in adipose tissue. Expression of miR-29a was unaffected in liver and decreased in adipose tissue (-1.6). 5/ In HFD-fed BALB/c mice, expression of miR-125a and miR-222 was not altered neither in liver nor adipose tissue. Expression of miR-29a was unchanged in liver and increased in adipose tissue (x1.4). Expression of miR-27a was unchanged in liver, but decreased in adipose tissue (-1.6). Our results demonstrate the complex tissue- and strain-specific regulation of miRNA expression in experimentally induced insulin resistance, obesity and fatty liver disease. We observed a distinct correlation between miR altered expression and the metabolic status of HFD-fed mice. The 129S6 strain, very sensitive to HFD-induced glucose intolerance and obesity, exhibited miR over-expression in 75% of cases, whereas BALB/c, which is relatively resistant to HFD, showed miR altered expression in only 25% of cases. Our results provide strong evidence supporting a role of miR on impaired glucose homeostasis in models of spontaneous (GK) and experimentally induced (129S6) insulin resistance

Altered microRNAs expression is associated with insulin resistance status in high fat diet fed mice

International audienceDisturbances of microRNAs (miRs) expression or function play a role in several aspects of metabolism and glucose homeostasis. We have previously shown alterations in expression of miRs in insulin target tissues in the GK rat model of spontaneous type 2 diabetes, when com pared to normoglycaemic control strains. Investigations in our group in control mouse strains have demonstrated that high fat diet (HFD) feeding promotes the development of insulin resistance, obesity and fatty liver in 129S6 and C57BL6/J mice, whereas BALB/c are resistant to these experimentally induced phenotypes. The objective of the present work is to further study the implication of miRs in insulin resistance in two insulin target tissues (liver and adipose tissue) in these mouse strains. At five weeks, male mice of C57BL6/J, BALB/c and 129S6 were fed a normal carbohydrate diet (CHD) containing 5% fat, 19% protein, and 3.5% fibre or 40% HFD containing 32% lard oil and 8% corn oil ad libitum. At five months, liver and white adipose tissue were dissected (n=3-5), total RNA extracted and the expression of miR-125a, miR-27a, miR- 222 and miR-29a were determined using ABI’s taqman microRNA assays. 1/ When fed CHD, the expression of the four miRs was significantly higher in adipose tissue than in liver in the three mouse strains. Only miR- 29a showed lower expression (p<0.05) in adipose tissue than in liver in 129S6 mice. 2/ When fed CHD, expression of miRs were highly variable between the 3 strains in both liver and adipose tissue. 3/ In HFD-fed 129S6 mice, expression of both miR-125a and miR-27a was upregulated in both liver (x4.6, p<0.05 and x2.1) and adipose tissue (x2.5, p<0.05 and x1.3). Tissue-specific miR over-expression was observed in liver for MiR-222 (x3.4, p<0.05) and in adipose tissue for miR-29a (x1.5). 4/ In HFD-fed C57BL6/J mice, miR-125a expression was not altered neither in liver nor adipose tissue. In response to HFD, expression of miR-27a was increased in liver (x2.4) and decreased in adipose tissue (-2.3). MiR-222 was over-expressed in liver (x3.4, p<0.05) and not altered in adipose tissue. Expression of miR-29a was unaffected in liver and decreased in adipose tissue (-1.6). 5/ In HFD-fed BALB/c mice, expression of miR-125a and miR-222 was not altered neither in liver nor adipose tissue. Expression of miR-29a was unchanged in liver and increased in adipose tissue (x1.4). Expression of miR-27a was unchanged in liver, but decreased in adipose tissue (-1.6). Our results demonstrate the complex tissue- and strain-specific regulation of miRNA expression in experimentally induced insulin resistance, obesity and fatty liver disease. We observed a distinct correlation between miR altered expression and the metabolic status of HFD-fed mice. The 129S6 strain, very sensitive to HFD-induced glucose intolerance and obesity, exhibited miR over-expression in 75% of cases, whereas BALB/c, which is relatively resistant to HFD, showed miR altered expression in only 25% of cases. Our results provide strong evidence supporting a role of miR on impaired glucose homeostasis in models of spontaneous (GK) and experimentally induced (129S6) insulin resistance

Homomorphisms and Ramsey properties of antimatroids

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