Adiponutrin/PNPLA3 expression and function in mice liver : Cross-talk between Wnt/ β-catenin pathway, insulin sensitivity and hepatic steatosis

La prévalence du syndrome métabolique (MetS) est en constante augmentation dans les pays industrialisés. La stéatose hépatique, caractérisée par une accumulation massive de lipides dans les hépatocytes est une des manifestations du MetS. Parmi les SNP (Single Nucleotide Polymorphism) associés au MetS et à la stéatose hépatique, le SNP I148M de l’adiponutrine/PNPLA3 (Patatin-like Phospholipase Domain-Containing) est décrit comme un nouveau marqueur de la stéatose et également de la sévérité des différentes atteintes hépatiques des NAFLD (Non-alcoholic Fatty Liver diseases). L’objectif de ma thèse a été de déterminer le rôle de l’adiponutrine dans le foie, d’une part, en étudiant sa régulation transcriptionnelle par les facteurs de transcription SREBP1c (Sterol Responive Element Binding Protein) et ChREBP (Carbohydrate Responsive Element Binding Protein) en réponse à l’insuline et au glucose et d’autre part, en étudiant l’impact de sa surexpression sur le métabolisme glucido-lipidique dans le foie de souris. L’adiponutrine est régulée de façon semblable aux enzymes lipogéniques et semble avoir un impact sur le métabolisme lipidique dans le foie. Comme l’adiponutrine, différents SNP des médiateurs de la voie Wnt/β-caténine sont également associés au syndrome métabolique et au diabète. La voie Wnt/β-caténine joue un rôle déterminant dans la zonation du lobule hépatique. Nous nous sommes intéressés à la régulation de cette voie par les conditions nutritionnelles et dans un contexte physiopathologique de stéatose et de résistance à l’insuline. Nos résultats montrent la régulation de cette voie par les hormones pancréatiques (insuline et glucagon) dans le foie favorisant ainsi l’orientation métabolique des hépatocytes en fonction des besoins. De plus, cette voie est dérégulée dans le foie d’animaux résistants à l’insuline, suggérant qu’elle pourrait avoir une fonction dans ce désordre métabolique.The prevalence of metabolic syndrome (MetS) has increased in industrial countries. The hallmark of MetS in the liver is an excessive accumulation of triglyceride, which is called hepatic steatosis. Different SNP (Single Nucleotide Polymorphism) are associated with hepatic steatosis or MetS. One of them is found on adiponutrin/PNPLA3 (Patatin-like Phospholipase Domain-Containing) gene (SNP I148M) and is now considered as a new marker of hepatic steatosis and severity of NAFLD (Non-alcoholic Fatty Liver diseases). In order to understand the physiological role of adiponutrin in the liver, we studied its transcriptional regulation by SREBP1c (Sterol Responive Element Binding Protein) and ChREBP (Carbohydrate Responsive Element Binding Protein), mediators of insulin and glucose respectively. Moreover, by overexpressing adiponutrin in mice liver, we investigated its role in hepatic carbohydrate and lipid metabolism. We showed that adiponutrin is regulated as lipogenic genes and could have a role lipid metabolism. As for adiponutrin I148M, different SNP are found on substrats of Wnt/β-catenin pathway, a major pathway controlling acinus zonation. We examined the regulation of this pathway by nutritionnal status and in a pathophysiological context of insulin resistance and steatosis. We showed that Wnt/β-catenin pathway is regulated by pancreatic hormones (insulin and glucagon) in the liver in order to adapt hepatocyte phenotype to energetic needs. Moreover, this pathway is dysregulated in insulin resistant mice liver. These data may suggest a link between Wnt/β-catenin pathway deregulation and hepatic metabolic disorders

Expression et fonction de l’adiponutrine/PNPLA3 dans le foie : Relation entre la voie Wnt/β-caténine, la sensibilité à l’insuline et la stéatose hépatique

The prevalence of metabolic syndrome (MetS) has increased in industrial countries. The hallmark of MetS in the liver is an excessive accumulation of triglyceride, which is called hepatic steatosis. Different SNP (Single Nucleotide Polymorphism) are associated with hepatic steatosis or MetS. One of them is found on adiponutrin/PNPLA3 (Patatin-like Phospholipase Domain-Containing) gene (SNP I148M) and is now considered as a new marker of hepatic steatosis and severity of NAFLD (Non-alcoholic Fatty Liver diseases). In order to understand the physiological role of adiponutrin in the liver, we studied its transcriptional regulation by SREBP1c (Sterol Responive Element Binding Protein) and ChREBP (Carbohydrate Responsive Element Binding Protein), mediators of insulin and glucose respectively. Moreover, by overexpressing adiponutrin in mice liver, we investigated its role in hepatic carbohydrate and lipid metabolism. We showed that adiponutrin is regulated as lipogenic genes and could have a role lipid metabolism. As for adiponutrin I148M, different SNP are found on substrats of Wnt/β-catenin pathway, a major pathway controlling acinus zonation. We examined the regulation of this pathway by nutritionnal status and in a pathophysiological context of insulin resistance and steatosis. We showed that Wnt/β-catenin pathway is regulated by pancreatic hormones (insulin and glucagon) in the liver in order to adapt hepatocyte phenotype to energetic needs. Moreover, this pathway is dysregulated in insulin resistant mice liver. These data may suggest a link between Wnt/β-catenin pathway deregulation and hepatic metabolic disorders.La prévalence du syndrome métabolique (MetS) est en constante augmentation dans les pays industrialisés. La stéatose hépatique, caractérisée par une accumulation massive de lipides dans les hépatocytes est une des manifestations du MetS. Parmi les SNP (Single Nucleotide Polymorphism) associés au MetS et à la stéatose hépatique, le SNP I148M de l’adiponutrine/PNPLA3 (Patatin-like Phospholipase Domain-Containing) est décrit comme un nouveau marqueur de la stéatose et également de la sévérité des différentes atteintes hépatiques des NAFLD (Non-alcoholic Fatty Liver diseases). L’objectif de ma thèse a été de déterminer le rôle de l’adiponutrine dans le foie, d’une part, en étudiant sa régulation transcriptionnelle par les facteurs de transcription SREBP1c (Sterol Responive Element Binding Protein) et ChREBP (Carbohydrate Responsive Element Binding Protein) en réponse à l’insuline et au glucose et d’autre part, en étudiant l’impact de sa surexpression sur le métabolisme glucido-lipidique dans le foie de souris. L’adiponutrine est régulée de façon semblable aux enzymes lipogéniques et semble avoir un impact sur le métabolisme lipidique dans le foie. Comme l’adiponutrine, différents SNP des médiateurs de la voie Wnt/β-caténine sont également associés au syndrome métabolique et au diabète. La voie Wnt/β-caténine joue un rôle déterminant dans la zonation du lobule hépatique. Nous nous sommes intéressés à la régulation de cette voie par les conditions nutritionnelles et dans un contexte physiopathologique de stéatose et de résistance à l’insuline. Nos résultats montrent la régulation de cette voie par les hormones pancréatiques (insuline et glucagon) dans le foie favorisant ainsi l’orientation métabolique des hépatocytes en fonction des besoins. De plus, cette voie est dérégulée dans le foie d’animaux résistants à l’insuline, suggérant qu’elle pourrait avoir une fonction dans ce désordre métabolique

Adiponutrine/PNPLA3 (I148M) (un nouveau marqueur de la sévérité des atteintes hépatiques)

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Expression et fonction de l'adiponutrine/PNPLA3 dans le foie (Relation entre la voie Wnt/b-caténine, la sensibilité à l'insuline et la stéatose hépatique)

La prévalence du syndrome métabolique (MetS) est en constante augmentation dans les pays industrialisés. La stéatose hépatique, caractérisée par une accumulation massive de lipides dans les hépatocytes est une des manifestations du MetS. Parmi les SNP (Single Nucleotide Polymorphism) associés au MetS et à la stéatose hépatique, le SNP I148M de l adiponutrine/PNPLA3 (Patatin-like Phospholipase Domain-Containing) est décrit comme un nouveau marqueur de la stéatose et également de la sévérité des différentes atteintes hépatiques des NAFLD (Non-alcoholic Fatty Liver diseases). L objectif de ma thèse a été de déterminer le rôle de l adiponutrine dans le foie, d une part, en étudiant sa régulation transcriptionnelle par les facteurs de transcription SREBP1c (Sterol Responive Element Binding Protein) et ChREBP (Carbohydrate Responsive Element Binding Protein) en réponse à l insuline et au glucose et d autre part, en étudiant l impact de sa surexpression sur le métabolisme glucido-lipidique dans le foie de souris. L adiponutrine est régulée de façon semblable aux enzymes lipogéniques et semble avoir un impact sur le métabolisme lipidique dans le foie. Comme l adiponutrine, différents SNP des médiateurs de la voie Wnt/b-caténine sont également associés au syndrome métabolique et au diabète. La voie Wnt/b-caténine joue un rôle déterminant dans la zonation du lobule hépatique. Nous nous sommes intéressés à la régulation de cette voie par les conditions nutritionnelles et dans un contexte physiopathologique de stéatose et de résistance à l insuline. Nos résultats montrent la régulation de cette voie par les hormones pancréatiques (insuline et glucagon) dans le foie favorisant ainsi l orientation métabolique des hépatocytes en fonction des besoins. De plus, cette voie est dérégulée dans le foie d animaux résistants à l insuline, suggérant qu elle pourrait avoir une fonction dans ce désordre métabolique.The prevalence of metabolic syndrome (MetS) has increased in industrial countries. The hallmark of MetS in the liver is an excessive accumulation of triglyceride, which is called hepatic steatosis. Different SNP (Single Nucleotide Polymorphism) are associated with hepatic steatosis or MetS. One of them is found on adiponutrin/PNPLA3 (Patatin-like Phospholipase Domain-Containing) gene (SNP I148M) and is now considered as a new marker of hepatic steatosis and severity of NAFLD (Non-alcoholic Fatty Liver diseases). In order to understand the physiological role of adiponutrin in the liver, we studied its transcriptional regulation by SREBP1c (Sterol Responive Element Binding Protein) and ChREBP (Carbohydrate Responsive Element Binding Protein), mediators of insulin and glucose respectively. Moreover, by overexpressing adiponutrin in mice liver, we investigated its role in hepatic carbohydrate and lipid metabolism. We showed that adiponutrin is regulated as lipogenic genes and could have a role lipid metabolism. As for adiponutrin I148M, different SNP are found on substrats of Wnt/b-catenin pathway, a major pathway controlling acinus zonation. We examined the regulation of this pathway by nutritionnal status and in a pathophysiological context of insulin resistance and steatosis. We showed that Wnt/b-catenin pathway is regulated by pancreatic hormones (insulin and glucagon) in the liver in order to adapt hepatocyte phenotype to energetic needs. Moreover, this pathway is dysregulated in insulin resistant mice liver. These data may suggest a link between Wnt/b-catenin pathway deregulation and hepatic metabolic disorders.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

Liver receptor homolog 1 contributes to intestinal tumor formation through effects on cell cycle and inflammation

Liver receptor homolog 1 (LRH-1) is an orphan nuclear receptor that synergizes with beta-catenin/T cell factor 4 signaling to stimulate intestinal crypt cell renewal. We evaluated here the impact of haploinsufficiency of LRH-1 on intestinal tumorigenesis by using two independent mouse models of human colon tumorigenesis. Haploinsufficiency of LRH-1 blunts intestinal tumorigenesis in the ApcMin/+ mice, a genetic model of intestinal cancer. Likewise, Lrh-1+/- mice are protected against the formation of aberrant crypt foci in the colon of mice exposed to the carcinogen azoxymethane. LRH-1 gene expression is reduced in tumors that express elevated levels of the proinflammatory cytokine TNF-alpha. Reciprocally, decreased LRH-1 expression in Lrh-1+/- mice attenuates TNF-alpha expression. Compared with normal human colon, expression and subcellular localization of LRH-1 is significantly altered in neoplastic colon. In combination, these data suggest a role of LRH-1 in the initiation of intestinal tumorigenesis both by affecting cell cycle control as well as through its impact on inflammatory pathways

Neoboutonia melleri var velutina Prain: in vitro and in vivo hepatoprotective effects of the aqueous stem bark extract on acute hepatitis models

International audienceBackgroundHepatitis is a liver inflammation caused by different agents and remains a public health problem worldwide. Medicinal plants are an important source of new molecules being considered for treatment of this disease. Our work aims at evaluating the hepatoprotective properties of Neoboutonia velutina, a Cameroonian medicinal plant.MethodsThe aqueous extract has been prepared using phytochemical methods. HepG2 cells were used to assess anti-inflammatory properties of the extract at different concentrations. Acute hepatitis models (Carbon tetrachloride and Concanavalin A) were performed in mice receiving or not receiving, different extract doses by gavage. Liver injury was assessed using histology, transaminases and pro-inflammatory markers. Extract antioxidant and radical scavenging capacities were evaluated.ResultsThe extract led to a significant decrease in pro-inflammatory cytokine expression in vitro and to a remarkable protection of mice from carbon tetrachloride-induced liver injury, as shown by a significant decrease in dose-dependent transaminases level. Upon extract treatment, inflammatory markers were significantly decreased and liver injuries were limited as well. In the Concanavalin A model, the extract displayed weak effects.ConclusionsTaking into account underlying mechanisms in both hepatitis models, we demonstrate the extract’s radical scavenging capacity. Neoboutonia velutina displays a potent hepatoprotective effect mediated through radical scavenging properties

Insulin activates hepatic Wnt/β- catenin signaling through stearoyl- CoA desaturase 1 and Porcupine

International audienceThe Wnt/β-catenin pathway plays a pivotal role in liver structural and metabolic homeostasis. Wnt activity is tightly regulated by the acyltransferase Porcupine through the addition of palmitoleate. Interestingly palmitoleate can be endogenously produced by the stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1), a lipogenic enzyme transcriptionally regulated by insulin. This study aimed to determine whether nutritional conditions, and insulin, regulate Wnt pathway activity in liver. An adenoviral TRE-Luciferase reporter was used as a readout of Wnt/β-catenin pathway activity, in vivo in mouse liver and in vitro in primary hepatocytes. Refeeding enhanced TRE-Luciferase activity and expression of Wnt target genes in mice liver, revealing a nutritional regulation of the Wnt/β-catenin pathway. This effect was inhibited in liver specific insulin receptor KO (iLIRKO) mice and upon wortmannin or rapamycin treatment. Overexpression or inhibition of SCD1 expression regulated Wnt/β-catenin activity in primary hepatocytes. Similarly, palmitoleate added exogenously or produced by SCD1-mediated desaturation of palmitate, induced Wnt signaling activity. Interestingly, this effect was abolished in the absence of Porcupine, suggesting that both SCD1 and Porcupine are key mediators of insulin-induced Wnt/β-catenin activity in hepatocytes. Altogether, our findings suggest that insulin and lipogenesis act as potential novel physiological inducers of hepatic Wnt/β-catenin pathway

An extended transcription factor regulatory network controls hepatocyte identity

Cell identity is specified by a core transcriptional regulatory circuitry (CoRC), typically limited to a small set of interconnected cell-specific transcription factors (TFs). By mining global hepatic TF regulons, we reveal a more complex organization of the transcriptional regulatory network controlling hepatocyte identity. We show that tight functional interconnections controlling hepatocyte identity extend to non-cell-specific TFs beyond the CoRC, which we call hepatocyte identity (Hep-ID) CONNECT TFs. Besides controlling identity effector genes, Hep-ID CONNECT TFs also engage in reciprocal transcriptional regulation with TFs of the CoRC. In homeostatic basal conditions, this translates into Hep-ID CONNECT TFs being involved in fine tuning CoRC TF expression including their rhythmic expression patterns. Moreover, a role for Hep-ID CONNECT TFs in the control of hepatocyte identity is revealed in dedifferentiated hepatocytes where Hep-ID CONNECT TFs are able to reset CoRC TF expression. This is observed upon activation of NR1H3 or THRB in hepatocarcinoma or in hepatocytes subjected to inflammationinduced loss of identity. Our study establishes that hepatocyte identity is controlled by an extended array of TFs beyond the CoRC

T-cell factor 4 and β-catenin chromatin occupancies pattern zonal liver metabolism in mice

International audienc