Métabolisme du glucose et du glycérol dans la cellule pancréatique β et les hépatocytes et identification des voies de détoxification du glucose

Un apport excessif en nutriments calorigéniques et une diminution des niveaux d’activité physique contribuent à l’augmentation fulgurante de l’obésité et des maladies métaboliques associées telles le syndrome métabolique et le diabète de type 2 (DT2). L’insuline sécrétée par les cellules β de l’ilots de Langerhans, est une hormone clé dans la régulation énergétique de l’organisme. Le glucose plasmatique est le principal stimulateur de la sécrétion d'insuline via la production de facteurs de couplage métabolique (FCM), des molécules clés qui établissent des liens entre le métabolisme du glucose par la cellule β et l’exocytose de l’insuline. D’autres nutriments calorigéniques comme les acides gras et certains acides aminés amplifient la sécrétion d’insuline induite par le glucose (SIIG), en partie via leur métabolisme intracellulaire. Néanmoins les mécanismes et FCM impliqués dans la SIIG restent en partie méconnus. Notre laboratoire a mis en évidence la contribution importante du cycle glycérolipides /acides gras libres (GL/FFA) dans la sécrétion d’insuline induite par le glucose et son amplification par les acides gras. Le cycle GL/FFA est en effet au carrefour du métabolisme du glucose et des lipides et permet la production de molécules signalétiques lipidiques via les voies de la lipogénèse et lipolyse. Il joue un rôle important dans la régulation de la SIIG via la production de FCM tel le monoacylglycérol et dans la disponibilité intracellulaire des nutriments et de leurs dérivés. Des défauts de fonctionnement du cycle GL/FFA contribuent à la pathogenèse du DT2 en raison de son rôle dans la signalisation lipidique et dans la détoxification des nutriments calorigéniques. En effet, l’exposition chronique à des niveaux élevés de glucose et d’acides gras induit un dysfonctionnement et éventuellement l’apoptose des cellules β. Néanmoins les cellules β doivent continuellement capter le glucose pour promouvoir la sécrétion d’insuline. Afin de faire face à la toxicité cellulaire causée par un apport excessif de nutriments calorigéniques, les cellules utilisent des voies métaboliques de détoxification pour transformer les nutriments calorigéniques en molécules plus inertes et éventuellement les exporter dans le milieu extracellulaire. Les cellules, en général, possèdent des mécanismes pour éliminer les molécules « étrangères » comme les toxines, médicaments et autres xénobiotiques. En revanche les mécanismes impliqués dans la détoxification des nutriments en excès et de leurs dérivés sont dans l’ensemble méconnus quelles que soient les cellules. Dans une première partie de cette thèse, nous avons émis l’hypothèse de l’existence de voies métaboliques de détoxification des nutriments calorigéniques. Pour mettre en lumière ces voies, nous avons évalué la destination des carbones du glucose vers différents métabolites candidats. Plus précisément, un moyen d'identifier les voies de détoxification du glucose en excès est de mesurer les activités des voies métaboliques et les niveaux de métabolites à diverses concentrations de glucose et d'identifier ceux qui augmentent encore au-delà des concentrations maximales de glucose pour la SIIG. De plus, contrairement à la plupart des études portant sur la SIIG, nous avons utilisé un milieu d'incubation plus enrichi en nutriments avec un niveau basal de 4 mmol/l glucose supplémenté en glutamine (2 mmol/l) et en carnitine (50 µmol/l) pour les îlots de Langerhans ex vivo. En effet, nous avons réalisé que dans les études effectuées habituellement avec un niveau basal de glucose de 2-3 mmol/l, les cellules β sont appauvries en énergie. Les résultats indiquent que les processus possibles de détoxification pourraient impliquer différentes formes de stockage d’énergie (TG, glycogène et les esters du cholestérol) et la libération extracellulaire de métabolites dérivés du glucose (glycérol, cholestérol et FFA). En outre, les données indiquent qu’une destination majeure des carbones du glucose est le glycérol relâché dans le milieu. Dans une deuxième partie de cette thèse, nous avons cherché à savoir quelles sont les voies métaboliques et FCM candidats qui corrèlent le mieux avec la sécrétion d’insuline à diverses concentrations de glucose. Ceci a été effectué dans les ilots de Langerhans de rat et aussi en utilisant une approche de métabolomique ciblée dans les cellules INS 832/13. Plusieurs métabolites corrèlent bien avec la SIIG, en particulier certains intermédiaires du cycle Krebs, le malonyl-CoA et aussi la baisse des niveaux d’ADP. Prises dans leur ensemble, ces données mettent en lumière le rôle de différents mécanismes dans la signalisation métabolique des cellules β en réponse au glucose, tels que le métabolisme oxydatif mitochondrial, l’anaplérose et la voie malonyl-CoA/ molécules signalétiques lipidiques et suggèrent qu’une diminution des niveaux d’ADP joue un rôle important dans la sécrétion d’insuline. Dans une troisième partie de la thèse, sachant que les niveaux de glycérol-3 phosphate (Gro3P) augmentent considérablement en réponse au glucose et que le glycérol est produit en grande quantité par la cellule β, nous avons cherché à déterminer sa provenance. Lors de notre première étude, nous avions obtenu des résultats indiquant que la production de glycérol provenait du cycle GL/FFA et aussi d’une source inconnue associée aux niveaux de glucose extracellulaire. Nous avons émis l’hypothèse qu’une enzyme inconnue chez les mammifères pourrait directement transformer le Gro3P en glycérol. En utilisant une approche d’analyse in silico, nous avons réalisé que la phosphoglycolate phosphatase (PGP) humaine et de souris partage des séquences significativement homologues avec des enzymes d’organismes inférieurs pouvant hydrolyser le Gro3P. Ainsi nous avons étudié dans le détail le rôle de l’enzyme PGP dans le métabolisme de la cellule β et des hépatocytes. Nous avons déterminé expérimentalement que PGP a une activité Gro3P phosphatase (G3PP) importante chez les mammifères pouvant hydrolyser le Gro3P en glycérol. Nous avons émis l’hypothèse que PGP agit en fait comme une G3PP et joue un rôle central dans la régulation du métabolisme du glucose et des lipides et de la signalisation, ainsi que dans la réponse au stress métabolique. En utilisant des techniques de biologie moléculaire et de biochimie, nous avons observé que PGP/G3PP, en contrôlant les niveaux intracellulaire de Gro3P issu de la glycolyse, régule cette dernière de même que de nombreuses voies métaboliques et fonctions des cellules β et hépatiques. Ainsi, PGP/G3PP contrôle aussi la synthèse de glycérolipides, l’oxydation des acides gras, l’état redox et le métabolisme énergétique mitochondrial dans la cellule β pancréatique et les hépatocytes, ainsi que la SIIG et la réponse au stress métabolique dans la cellule β, et la gluconéogenèse dans les hépatocytes. En résumé, nous avons obtenu des évidences en faveur de voies métaboliques et FCM impliqués dans la SIIG et possiblement dans la gluco-détoxification des cellules β et déterminé quelles voies sont quantitativement importantes et pourraient jouer un rôle en termes de détoxification des nutriments en excès. Les données indiquent que les cellules β convertissent une quantité importante de glucose en glycérol lequel est exporté par la cellule comme possible processus de gluco-détoxification et de modulations d’autres voies métaboliques. De plus, nous avons découvert une toute nouvelle voie métabolique dans les cellules β et les hépatocytes avec l’identification d’une G3PP capable de transformer directement le Gro3P en glycérol. L'identification d'une G3PP auparavant inconnue dans les cellules de mammifères est un ajout important à notre compréhension de la régulation du métabolisme intermédiaire en général, de la signalisation métabolique et de la détoxification du glucose en excès. Ainsi, la G3PP est une nouvelle cible thérapeutique intéressante pour les troubles liés aux maladies cardio-métaboliques telles le DT2 et l’obésité.Excessive intake of calorigenic nutrients and low levels of physical activity contribute to the rapid increase in obesity and related metabolic diseases such as metabolic syndrome and type 2 diabetes (T2D). Insulin secreted by the β cells of the islets of Langerhans, is a key hormone in energy regulation of the organism. Plasma glucose is the main stimulator of insulin secretion via the production of metabolic coupling factors (MCF), which are key molecules mediating the link between glucose metabolism by β cell and the exocytosis of insulin. Other calorigenic nutrients such as fatty acids and certain amino acids amplify glucose-induced insulin secretion (GSIS), partly via their intracellular metabolism. Nevertheless, the contribution of MCFs in GSIS and the related mechanisms remain partly unknown. Our laboratory has highlighted the contribution of the glycerolipids/free fatty acids (GL/FFA) cycle in insulin secretion induced by glucose and amplified by fatty acids, and this cycle, which encompasses lipogenesis and lipolysis, plays an important role in the overall regulation of glucose and lipid metabolism. In addition, it takes part in regulating the GSIS via MCF production such as monoacylglycerol and in the intracellular availability of nutrients and their derivatives. Disturbed GL/FFA cycle contributes to the pathogenesis of T2D because of its role in lipid signaling and calorigenic nutrients detoxification. Indeed, chronic exposition to elevated glucose and FFA cause pancreatic β-cell dysfunction and apoptosis as well. Nevertheless, β cells must continually take-up glucose for promoting insulin secretion. To cope with the cellular toxicity caused by excessive intake of calorigenic nutrients, cells use metabolic detoxification pathways to convert calorigenic nutrients into more inert molecules and eventually export them extracellularly. Cells have various mechanisms and strategies to eliminate "foreign" molecules such as toxins, drugs and other xenobiotics. However, the mechanisms involved in the detoxification of excess nutrients and their derivatives are mostly unknown whatever the cell type. In the first part of the thesis, we hypothesized the existence of metabolic pathways for calorigenic nutrients detoxification. To highlight these pathways, we evaluated the destination of glucose carbon towards different metabolite candidates. More specifically, one way to identify pathways possibly involved in glucose excess detoxification is to measure metabolic pathway activities and metabolite levels at various concentrations of glucose, and identify those that increase further beyond the maximum glucose concentrations for GSIS. Furthermore, in contrast to most GSIS studies, we used a nutrient enriched incubation medium with a basal level of 4 mmol/l glucose supplemented with glutamine (2 mmol/l) and carnitine (50 µmol/l) when using isolated Langerhans islets. In fact, we realized that the basal level of 2-3 mmol/l glucose alone used in most studies, results in cellular energy depletion. Overall results indicate that detoxification processes could involve different forms of energy storage (TG, glycogen and cholesterol esters) and the extracellular release of metabolites derived from glucose (glycerol, cholesterol and FFA). Furthermore, data indicate that a major fate of glucose carbons is their transformation and released into the medium in the form of glycerol. In the second part of the thesis, we sought to identify metabolic pathways and MCF candidates that correlate best with insulin secretion at various concentrations of glucose. This was done in isolated rat Langerhans islets and also using a targeted metabolomic approach in INS 832/13 cells. Several metabolites correlate well with GSIS, particularly several Krebs cycle intermediates, malonyl-CoA and also a lowering in the levels of ADP. Taken together, these data highlight the role of different mechanisms in β-cell metabolic signaling in response to glucose, such as oxidative mitochondrial metabolism, anaplerosis, malonyl-CoA/lipid signaling, and suggest that a lowering in ADP levels may play an important role in GSIS. In the third part of the thesis, given that glycerol 3-phosphate (Gro3P) and glycerol levels increase dramatically in response to glucose in β cells, we sought to determine the process at the source of this glycerol production. In the first study, results suggested that the glycerol production could originate from the GL/FFA cycle but also from an unknown source also associated with extracellular glucose levels. We hypothesized that an unknown enzyme in mammals could directly transform Gro3P into glycerol. Using an in silico analysis approach, we realized that human and mouse phosphoglycolate phosphatase (PGP) share significant amino acid sequence homologies with lower organism enzymes, which hydrolyze Gro3P into glycerol. Thus, we studied in detail the role of PGP in the metabolism of the β cell and hepatocytes. We have determined that PGP has an important Gro3P phosphatase (G3PP) activity in mammals that can hydrolyze Gro3P into glycerol. We hypothesized that PGP effectively acts as a G3PP and plays a central role in the regulation of glucose and lipid metabolism and signaling, as well as in response to metabolic stress. Using molecular biology and biochemistry approaches, we observed that PGP/G3PP, by controlling glycolysis-derived Gro3P intracellular levels, regulates glycolysis flux as well as many metabolic pathways and cellular functions in β cells and hepatocytes. PGP/G3PP also controls the synthesis of glycerolipids, fatty acids oxidation, redox state and mitochondrial energy metabolism in the pancreatic β cell and hepatocytes, the GSIS and the response to metabolic stress in the β cell, and gluconeogenesis in hepatocytes. In summary, we have obtained evidences on the role of various metabolic pathways and MCF in β cell metabolic signaling of GSIS and gluco-detoxification processes. More specifically, we have shed light on metabolic pathways that may be quantitatively important and could play a key role in the detoxification of nutrient excess. The data indicate that β cells convert a significant amount of glucose into glycerol, which is exported out of the cell. This transformation of the glucose carbons acts probably as a gluco-detoxification process and also could serve to modulate metabolic pathways such as glycolysis. In addition, we discovered a new metabolic pathway in β cells and hepatocytes with the identification of a G3PP that is able to directly transform Gro3P into glycerol. The identification of a previously unknown G3PP in mammalian cells is an important addition to our understanding of the regulation of intermediary metabolism at large, metabolic signaling and glucose excess detoxification. Thus, G3PP is an interesting new therapeutic targets for cardio-metabolic diseases-related disorders such as T2D and obesity

Régulation de protéine C-réactive vasculaire dans le diabète de type 2

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité dans les pays occidentaux et représentent une complication majeure du syndrome métabolique. Il est maintenant largement admis que l’athérosclérose est une maladie inflammatoire chronique et que l’inflammation joue un rôle pathogénique majeur dans l’initiation et la progression de la maladie athéromateuse. Il a été démontré qu’une augmentation des niveaux sériques de la protéine c-réactive (CRP), une protéine de la phase aigüe et un important constituant de la réponse immunitaire de type inné, est associée à un risque cardiovasculaire accru. Ainsi, il a été documenté qu’une augmentation de CRP, tant chez les sujets sains que chez les sujets diabétiques, était associée à une augmentation du risque de morbidité et de mortalité cardiovasculaires. De multiples évidences suggèrent que la CRP puisse non seulement constituer un marqueur de risque des maladies cardiovasculaires mais aussi représenter un facteur pro-athérogénique direct. La dysfonction endothéliale représente un des stades les plus précoces du processus athérosclérotique et un rôle de la CRP dans la pathogenèse de la dysfonction endothéliale est postulé. Outre son origine systémique, la CRP est produite dans la lésion athérosclérotique et par diverses cellules vasculaires, dont les cellules endothéliales. Afin d’élucider le rôle de la CRP vasculaire dans l’altération de la fonction endothéliale associée au syndrome métabolique, nous avons étudié la régulation de l’expression endothéliale de la CRP par les acides gras libres (AGL) et le rôle de la CRP endothéliale dans l’inhibition de la synthèse d’oxyde nitrique (NO) par les AGL. Nos résultats démontrent que :1) l’acide palmitique (PA) induit l’expression génique de CRP au niveau de cellules endothéliales aortiques humaines (HAECs) en culture et, augmente, de manière dose-dépendante, l’expression protéique de la CRP; 2) La pré-incubation des HAECs avec des antioxydants et des inhibiteurs de la i) protéine kinase C (PKC), ii) du facteur nucléaire-kappa B, iii) des Janus kinases et des protéines de transduction et de régulation de la transcription et iv) des protéines kinases activées par les mitogènes prévient l’effet stimulant du PA sur l’expression protéique et génique de la CRP; 3) Le traitement des HAECs par le PA induit une augmentation de la production des espèces réactives oxygénées, un effet prévenu par les inhibiteurs de la PKC et par l’AICAR(5-amino-4-imidazole carboxamide 1-β-D-ribofuranoside), un activateur de la protéine kinase activée par l’AMP; 4) L’incubation des HAECs en présence de PA résulte enfin en une diminution de la production basale endothéliale de NO, un effet abrogé par la préincubation de ces cellules avec un anticorps anti-CRP. Dans l’ensemble, ces données démontrent un effet stimulant du PA sur l’expression de la CRP endothéliale via l’activation de kinases et de facteurs de transcription sensibles au stress oxydatif. Ils suggèrent en outre un rôle de la CRP dans la dysfonction endothéliale induite par les AGL.Atherosclerotic cardiovascular disease is the leading cause of death in western countries and the major complication of metabolic syndrome. It is now widely accepted that atherosclerosis is a chronic inflammatory disease and that inflammation plays a major pathogenic role in the initiation and progression of atherosclerotic disease. It has been demonstrated that increased serum levels of C-reactive protein (CRP), a protein of the acute phase and a major constituent of the innate immune response, is associated with increased cardiovascular risk and that, in both healthy subjects and diabetic patients, high CRP enhances the risk of cardiovascular morbidity and mortality. Several evidences suggest that CRP may not only be a cardiovascular risk marker but may also represent a direct pro-atherogenic factor. Endothelial dysfunction is a characteristic feature of early-state atherosclerosis and a role of CRP in the pathogenesis of endothelial dysfunction has been proposed. In addition to its systemic origin, CRP is produced in atherosclerotic lesions and by various vascular cells, including endothelial cells. To elucidate the role of CRP in endothelial dysfunction associated with the metabolic syndrome, we studied the regulation of endothelial CRP expression by free fatty acids (FFA) and the role of endothelial CRP as mediator of the inhibitory effect of FFA on nitric oxide (NO) production. Our results demonstrated that: 1) Palmitic acid (PA) induced CRP gene expression in cultured human arterial endothelial cells (HAECs) and increased CRP protein expression in a dose-dependent manner; 2) Pretreatment of HAECs with antioxidants and inhibitors of i) protein kinase C (PKC), ii) nuclear factor-kappa B, iii) Janus kinase and signal transducer and activator of transcription and iv) mitogen-activated protein kinases prevented the stimulatory effect of PA on CRP protein and gene expression; 3) Treatment of HAECs by PA led to an increased production of reactive oxygen species, an effect prevented by PKC inhibitors and by AICAR (5-amino-4-imidazole carboxamide 1-β-D-ribofuranoside), an AMP- activated protein kinase activator; 4) Decreased production of NO was finally observed in PA-treated HAECs, an effect prevented by preincubating endothelial cells with an anti-CRP. Overall, these data indicate a stimulatory effect of PA on endothelial CRP expression through the activation of oxidative stress-sensitive kinases and transcription factors. They further suggest a role of CRP in FFA-induced endothelial dysfunction

α/β-Hydrolase Domain 6 Deletion Induces Adipose Browning and Prevents Obesity and Type 2 Diabetes

SummarySuppression of α/β-domain hydrolase-6 (ABHD6), a monoacylglycerol (MAG) hydrolase, promotes glucose-stimulated insulin secretion by pancreatic β cells. We report here that high-fat-diet-fed ABHD6-KO mice show modestly reduced food intake, decreased body weight gain and glycemia, improved glucose tolerance and insulin sensitivity, and enhanced locomotor activity. ABHD6-KO mice also show increased energy expenditure, cold-induced thermogenesis, brown adipose UCP1 expression, fatty acid oxidation, and white adipose browning. Adipose browning and cold-induced thermogenesis are replicated by the ABHD6 inhibitor WWL70 and by antisense oligonucleotides targeting ABHD6. Our evidence suggests that one mechanism by which the lipolysis derived 1-MAG signals intrinsic and cell-autonomous adipose browning is via PPARα and PPARγ activation, and that ABHD6 regulates adipose browning by controlling signal competent 1-MAG levels. Thus, ABHD6 regulates energy homeostasis, brown adipose function, and white adipose browning and is a potential therapeutic target for obesity and type 2 diabetes

α/β-Hydrolase domain-6 and saturated long chain monoacylglycerol regulate insulin secretion promoted by both fuel and non-fuel stimuli

Objective: α/β-Hydrolase domain-6 (ABHD6) is a newly identified monoacylglycerol (MAG) lipase. We recently reported that it negatively regulates glucose stimulated insulin secretion (GSIS) in the β cells by hydrolyzing lipolysis-derived MAG that acts as a metabolic coupling factor and signaling molecule via exocytotic regulator Munc13-1. Whether ABHD6 and MAG play a role in response to all classes of insulin secretagogues, in particular various fuel and non-fuel stimuli, is unknown. Methods: Insulin secretion in response to various classes of secretagogues, exogenous MAG and pharmacological agents was measured in islets of mice deficient in ABHD6 specifically in the β cell (BKO). Islet perifusion experiments and determinations of glucose and fatty acid metabolism, cytosolic Ca2+ and MAG species levels were carried out. Results: Deletion of ABHD6 potentiated insulin secretion in response to the fuels glutamine plus leucine and α-ketoisocaproate and to the non-fuel stimuli glucagon-like peptide 1, carbamylcholine and elevated KCl. Fatty acids amplified GSIS in control and BKO mice to the same extent. Exogenous 1-MAG amplified insulin secretion in response to fuel and non-fuel stimuli. MAG hydrolysis activity was greatly reduced in BKO islets without changes in total diacylglycerol and triacylglycerol lipase activity. ABHD6 deletion induced insulin secretion independently from KATP channels and did not alter the glucose induced rise in intracellular Ca2+. Perifusion studies showed elevated insulin secretion during second phase of GSIS in BKO islets that was not due to altered cytosolic Ca2+ signaling or because of changes in glucose and fatty acid metabolism. Glucose increased islet saturated long chain 1-MAG species and ABHD6 deletion caused accumulation of these 1-MAG species at both low and elevated glucose. Conclusion: ABHD6 regulates insulin secretion in response to fuel stimuli at large and some non-fuel stimuli by controlling long chain saturated 1-MAG levels that synergize with other signaling pathways for secretion

a/b-Hydrolase Domain-6-Accessible Monoacylglycerol Controls Glucose-Stimulated Insulin Secretion

Glucose metabolism in pancreatic β cells stimulates insulin granule exocytosis, and this process requires generation of a lipid signal. However, the signals involved in lipid amplification of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) are unknown. Her

α/β-Hydrolase Domain-6-Accessible Monoacylglycerol Controls Glucose-Stimulated Insulin Secretion

International audienceGlucose metabolism in pancreatic β cells stimulates insulin granule exocytosis, and this process requires generation of a lipid signal. However, the signals involved in lipid amplification of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) are unknown. Here we show that in β cells, glucose stimulates production of lipolysis-derived long-chain saturated monoacylglycerols, which further increase upon inhibition of the membrane-bound monoacylglycerol lipase α/β-Hydrolase Domain-6 (ABHD6). ABHD6 expression in β cells is inversely proportional to GSIS. Exogenous monoacylglycerols stimulate β cell insulin secretion and restore GSIS suppressed by the pan-lipase inhibitor orlistat. Whole-body and β-cell-specific ABHD6-KO mice exhibit enhanced GSIS, and their islets show elevated monoacylglycerol production and insulin secretion in response to glucose. Inhibition of ABHD6 in diabetic mice restores GSIS and improves glucose tolerance. Monoacylglycerol binds and activates the vesicle priming protein Munc13-1, thereby inducing insulin exocytosis. We propose saturated monoacylglycerol as a signal for GSIS and ABHD6 as a negative modulator of insulin secretion

α/β-Hydrolase Domain-6-Accessible Monoacylglycerol Controls Glucose-Stimulated Insulin Secretion

International audienceGlucose metabolism in pancreatic β cells stimulates insulin granule exocytosis, and this process requires generation of a lipid signal. However, the signals involved in lipid amplification of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) are unknown. Here we show that in β cells, glucose stimulates production of lipolysis-derived long-chain saturated monoacylglycerols, which further increase upon inhibition of the membrane-bound monoacylglycerol lipase α/β-Hydrolase Domain-6 (ABHD6). ABHD6 expression in β cells is inversely proportional to GSIS. Exogenous monoacylglycerols stimulate β cell insulin secretion and restore GSIS suppressed by the pan-lipase inhibitor orlistat. Whole-body and β-cell-specific ABHD6-KO mice exhibit enhanced GSIS, and their islets show elevated monoacylglycerol production and insulin secretion in response to glucose. Inhibition of ABHD6 in diabetic mice restores GSIS and improves glucose tolerance. Monoacylglycerol binds and activates the vesicle priming protein Munc13-1, thereby inducing insulin exocytosis. We propose saturated monoacylglycerol as a signal for GSIS and ABHD6 as a negative modulator of insulin secretion

Adipose ABHD6 regulates tolerance to cold and thermogenic programs

Enhanced energy expenditure in brown (BAT) and white adipose tissues (WAT) can be therapeutic against metabolic diseases. We examined the thermogenic role of adipose α/β-hydrolase domain 6 (ABHD6), which hydrolyzes monoacylglycerol (MAG), by employing adipose-specific ABHD6-KO mice. Control and KO mice showed similar phenotypes at room temperature and thermoneutral conditions. However, KO mice were resistant to hypothermia, which can be accounted for by the simultaneously increased lipolysis and lipogenesis of the thermogenic glycerolipid/free fatty acid (GL/FFA) cycle in visceral fat, despite unaltered uncoupling protein 1 expression. Upon cold stress, nuclear 2-MAG levels increased in visceral WAT of the KO mice. Evidence is provided that 2-MAG causes activation of PPARα in white adipocytes, leading to elevated expression and activity of GL/FFA cycle enzymes. In the ABHD6-ablated BAT, glucose and oxidative metabolism were elevated upon cold induction, without changes in GL/FFA cycle and lipid turnover. Moreover, response to in vivo β3-adrenergic stimulation was comparable between KO and control mice. Our data reveal a MAG/PPARα/GL/FFA cycling metabolic signaling network in visceral adipose tissue, which contributes to cold tolerance, and that adipose ABHD6 is a negative modulator of adaptive thermogenesis