Impact of gene variants on sex-specific regulation of human Scavenger receptor class B type 1 (SR-BI) expression in liver and association with lipid levels in a population-based study.

BACKGROUND: Several studies have noted that genetic variants of SCARB1, a lipoprotein receptor involved in reverse cholesterol transport, are associated with serum lipid levels in a sex-dependent fashion. However, the mechanism underlying this gene by sex interaction has not been explored. METHODS: We utilized both epidemiological and molecular methods to study how estrogen and gene variants interact to influence SCARB1 expression and lipid levels. Interaction between 35 SCARB1 haplotype-tagged polymorphisms and endogenous estradiol levels was assessed in 498 postmenopausal Caucasian women from the population-based Rancho Bernardo Study. We further examined associated variants with overall and SCARB1 splice variant (SR-BI and SR-BII) expression in 91 human liver tissues using quantitative real-time PCR. RESULTS: Several variants on a haplotype block spanning intron 11 to intron 12 of SCARB1 showed significant gene by estradiol interaction affecting serum lipid levels, the strongest for rs838895 with HDL-cholesterol (p=9.2x10(-4)) and triglycerides (p=1.3x10(-3)) and the triglyceride:HDL cholesterol ratio (p=2.7x10(-4)). These same variants were associated with expression of the SR-BI isoform in a sex-specific fashion, with the strongest association found among liver tissue from 52 young women<45 years old (p=0.002). CONCLUSIONS: Estrogen and SCARB1 genotype may act synergistically to regulate expression of SCARB1 isoforms and impact serum levels of HDL cholesterol and triglycerides. This work highlights the importance of considering sex-dependent effects of gene variants on serum lipid levels.

Les transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI, SR-BII, CD36 et ABCA1 contribuent au maintien de l’homéostasie du cholestérol intratesticulaire

Le testicule assure la production des spermatozoïdes et la sécrétion de la testostérone. Chaque fonction est assumée par un compartiment cellulaire distinct: l’épithélium séminifère et le tissu interstitiel. Le cholestérol, présent dans les deux compartiments, est un composé indispensable aux membranes cellulaires et un précurseur essentiel de la testostérone. Dans le compartiment interstitiel, environ 40 % du cholestérol utilisé pour la production hormonale est importé du sang à partir des lipoprotéines HDL et/ou LDL. Dans l’épithélium séminifère, la cellule de Sertoli assure le contrôle et le maintien de la spermatogenèse. Elle a la capacité de synthétiser du cholestérol à partir de l’acétate in vitro, néanmoins, il n’y a pas d’évidence qu’elle le fait in vivo. De plus il existe, au niveau des tubules séminifères, une barrière hémato-testiculaire qui empêche le libre passage de plusieurs composés sanguins, y compris le cholestérol. Nous avons testé l’hypothèse qu’il existe des moyens d’importation du cholestérol sanguin, mais aussi l’exportation du cholestérol intra-tissulaire, qui contourneraient cette barrière et qui contribueraient au maintien du taux intratubulaire du cholestérol compatible avec le bon déroulement de la spermatogenèse. Nous avons comparé les taux de variation de l’expression de l’ARNm et de la protéine des transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI, SR-BII, CD36 et ABCA1 aux taux de variation du cholestérol libre et estérifié au cours de la spermatogenèse chez les souris normales durant le développement postnatal. Afin de mieux apprécier le niveau d’implication de chacun de ces récepteurs, nous avons examiné comment la suppression du gène d’une enzyme comme la lypase hormono-sensible (HSL) ou de celui d’un transporteur de cholestérol comme SR-BI, CD36 ou NPC1 était compensée et comment cette suppression affectait le taux de cholestérol libre et estérifié dans chacun des deux compartiments cellulaires du testicule. Nous avons dans un premier temps mis au point une nouvelle technique d’isolation des testicules en fraction enrichie en tissu interstitiel (ITf) et en tubules séminifères (STf) qui a l’avantage de mieux préserver l’intégrité des formes phosphorylées et glycosylées des protéines comparée aux techniques préexistantes. Les résultats de nos analyses ont montré que l’expression de SR-BI et CD36 étaient maximales dans les ITf au moment où les souris ont complété leur maturité sexuelle et où le niveau de synthèse de la testostérone était maximal. Dans les tubules séminifères, l’expression maximale de SR-BI et le taux le plus élevé de cholestérol estérifié étaient mesurés de façon concomitante à 35 jours après la naissance, au moment où la première vague de l’activité spermatogénétique était complétée. L’expression de l’ABCA1 était maximale au moment où le taux de cholestérol était élevé et minimale au moment où le taux de cholestérol était le plus bas, alors que le niveau d’expression de CD36 était maximal chez l’adulte au moment où le taux de spermiation était le plus élevé. L’expression de SR-BII variait peu dans les deux compartiments cellulaires durant le développement. La suppression génétique de la HSL et de NPC1, qui cause une infertilité chez les souris mâles, était accompagnée d’une accumulation de cholestérol libre et estérifié dans les tubules séminifères. Par contre, la suppression génétique de SR-BI et CD36, qui ne causent pas d’infertilité chez les souris mâles était sans impact significatif sur le taux de cholestérol intratubulaire. Nous avons montré que l’invalidation génétique d’un transporteur sélectif ou d’une enzyme du métabolisme du cholestérol était accompagnée d’un ensemble de mécanismes de compensation visant à maintenir le taux de cholestérol libre aux niveaux semblables à ceux mesurés dans les fractions tissulaires de souris normales. Ensemble, nos résultats ont montré que l’expression des transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI, SR-BII, CD36 et ABCA1 variait en fonction de la spermatogenèse et du taux intratesticulaire du cholestérol suggérant leur contribution au maintien de l’homéostasie du cholestérol intratesticulaire.

Estudo no grau de ordem-desordem no 'SR''BI IND 2''NB IND 2''O IND.9 pela influência do íon 'EU IND.3'/' e tratamento térmico por microondas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Targeted mutation reveals a central role for SR-BI in hepatic selective uptake of high density lipoprotein cholesterol

Scavenger receptor BI (SR-BI) is a cell surface receptor that binds high density lipoproteins (HDL) and mediates selective uptake of HDL cholesteryl esters (CE) in transfected cells. To address the physiological role of SR-BI in HDL cholesterol homeostasis, mice were generated bearing an SR-BI promoter mutation that resulted in decreased expression of the receptor in homozygous mutant (designated SR-BI att) mice. Hepatic expression of the receptor was reduced by 53% with a corresponding increase in total plasma cholesterol levels of 50–70% in SR-BI att mice, attributable almost exclusively to elevated plasma HDL. In addition to increased HDL-CE, HDL phospholipids and apo A-1 levels were elevated, and there was an increase in HDL particle size in mutant mice. Metabolic studies using HDL bearing nondegradable radiolabels in both the protein and lipid components demonstrated that reducing hepatic SR-BI expression by half was associated with a decrease of 47% in selective uptake of CE by the liver, and a corresponding reduction of 53% in selective removal of HDL-CE from plasma. Taken together, these findings strongly support a pivotal role for hepatic SR-BI expression in regulating plasma HDL levels and indicate that SR-BI is the major molecule mediating selective CE uptake by the liver. The inverse correlation between plasma HDL levels and atherosclerosis further suggests that SR-BI may influence the development of coronary artery disease.

Scavenger receptor class B, type I (SR-BI) is the major route for the delivery of high density lipoprotein cholesterol to the steroidogenic pathway in cultured mouse adrenocortical cells

The class B, type I scavenger receptor, SR-BI, binds high density lipoprotein (HDL) and mediates the selective uptake of HDL cholesteryl ester (CE) by cultured transfected cells. The high levels of SR-BI expression in steroidogenic cells in vivo and its regulation by tropic hormones provides support for the hypothesis that SR-BI is a physiologically relevant HDL receptor that supplies substrate cholesterol for steroid hormone synthesis. This hypothesis was tested by determining the ability of antibody directed against murine (m) SR-BI to inhibit the selective uptake of HDL CE in Y1-BS1 adrenocortical cells. Anti-mSR-BI IgG inhibited HDL CE-selective uptake by 70% and cell association of HDL particles by 50% in a dose-dependent manner. The secretion of [3H]steroids derived from HDL containing [3H]CE was inhibited by 78% by anti-mSR-BI IgG. These results establish mSR-BI as the major route for the selective uptake of HDL CE and the delivery of HDL cholesterol to the steroidogenic pathway in cultured mouse adrenal cells.

Expression of scavenger receptor class B type 1 (SR-BI) promotes microvillar channel formation and selective cholesteryl ester transport in a heterologous reconstituted system

In the “selective” cholesteryl ester (CE) uptake process, surface-associated lipoproteins [high density lipoprotein (HDL) and low density lipoprotein] are trapped in the space formed between closely apposed surface microvilli (microvillar channels) in hormone-stimulated steroidogenic cells. This is the same location where an HDL receptor (SR-BI) is found. In the current study, we sought to understand the relationship between SR-BI and selective CE uptake in a heterologous insect cell system. Sf9 (Spodoptera frugiperda) cells overexpressing recombinant SR-BI were examined for (i) SR-BI protein by Western blot analysis and light or electron immunomicroscopy, and (ii) selective lipoprotein CE uptake by the use of radiolabeled or fluorescent (BODIPY-CE)-labeled HDL. Noninfected or infected control Sf9 cells do not express SR-BI, show microvillar channels, or internalize CEs. An unexpected finding was the induction of a complex channel system in Sf9 cells expressing SR-BI. SR-BI-expressing cells showed many cell surface double-membraned channels, immunogold SR-BI, apolipoprotein (HDL) labeling of the channels, and high levels of selective HDL-CE uptake. Thus, double-membraned channels can be induced by expression of recombinant SR-BI in a heterologous system, and these specialized structures facilitate both the binding of HDL and selective HDL-CE uptake.

Expression différentielle des récepteurs "scavenger" de classe B de type I (SR-BI) et de type II (SR-BII) dans le testicule de souris et de vison

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le rôle du récepteur scavenger B type I, SR-BI, dans l'absorption et le métabolisme du cholestérol au niveau intestinal

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Expression différentielle des récepteurs "scavenger" de classe B de type I (SR-BI) et de type II (SR-BII) dans le testicule de souris et de vison

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le rôle du récepteur scavenger B type I, SR-BI, dans l'absorption et le métabolisme du cholestérol au niveau intestinal

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Síntesis de BaBiO₃ y Sr₂Bi₂O₅ para su evaluación en procesos fotoinducidos en la degradación de rodamina b y conversión del agua.

Propósito y Método del estudio: En este trabajo se estudió la influencia del método de síntesis en las propiedades fisicoquímicas, fotocatalíticas y fotoelectroquímicas del BaBiO3 y el Sr2Bi2O5. En primera instancia, se realizó la síntesis de los materiales por la técnica de estado sólido (pos-tratamiento con molienda mecánica) e hidrotermal. Para la síntesis en hidrotermal se exploraron 3 diferentes temperaturas: 130, 150, 170 °C. Los materiales obtenidos fueron caracterizados mediante Difracción de Rayos-X (DRX), Espectroscopía de Reflectancia Difusa (ERD), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Fisisorción de Nitrógeno. Posteriormente se realizó la evaluación de las propiedades fotocatalíticas de los materiales obtenidos en la degradación de rodamina B. Las pruebas fotocatalíticas se realizaron en un reactor tipo Batch, utilizando una lámpara de Xenón de 6000 K. El estudio fotocatalítico finalizó con el cálculo de parámetros cinéticos tales como la constante de velocidad aparente (k) y tiempo de vida media (t1/2). Los resultados mostraron que el BaBiO3 sintetizado por reacción de estado sólido presentó la mayor eficiencia fotocatalitica. Para incrementar la eficiencia fotocatalitica de los materiales sintetizados se adicionaron superficialmente partículas de NiO en porcentajes de 3, 5 y 10 % al bismutato de estroncio y bario, utilizando para ello el método de impregnación. Los materiales fueron caracterizados y probados en la degradación de rodamina B. Por otro lado, para conocer el grado de eficiencia de los materiales se realizó el estudio fotoelectroquímico para determinar la posición de las bandas de conducción y valencia de cada uno de ellos. El grado de mineralización de la rodamina B se analizó mediante análisis de Carbón Orgánico Total (COT) y adicionalmente se realizaron pruebas de reproducibilidad para determinar la estabilidad de los materiales ante la exposición de ciclos sucesivos de irradiación. Contribuciones y conclusiones: Se lograron obtener los Bismutatos de Estroncio y Bario mediante la reacción en estado sólido a 800 y 900 °C. Mientras que por el método de hidrotermal se obtuvieron los materiales a 130, 150 y 170°C, seguido de un tratamiento térmico a 700°C. Los resultados de electroquímica mostraron que el material de Sr2Bi2O5 es apto para generar procesos de oxidación y reducción. La adición de NiO no proporcionó mejora en la eficiencia fotocatalítica, lo que se atribuyó a las aglomeraciones de partículas sobre la superficie de los materiales. Los materiales obtenidos por estado sólido presentaron la mayor actividad fotocatalítica en degradación de rodamina B, comparados con los obtenidos por el método de hidrotermal, por lo que el factor que domina la actividad fotocatalítica de estos materiales fue principalmente la cristalinidad. Además los materiales presentaron buena estabilidad ante ciclos sucesivos de irradiación y mostraron un buen grado de mineralización de la rodamina B.

High-density lipoprotein 17beta-estradiol fatty acyl esters and phytoestrogens : Impact on reverse cholesterol transport and women's cardiovascular health

Reverse cholesterol transport (RCT) is an important function of high-density lipoproteins (HDL) in the protection of atherosclerosis. RCT is the process by which HDL stimulates cholesterol removal from peripheral cells and transports it to the liver for excretion. Premenopausal women have a reduced risk for atherosclerosis compared to age-matched men and there exists a positive correlation for serum 17β-estradiol (E2) and HDL levels in premenopausal women supporting the role of E2 in atherosclerosis prevention. In premenopausal women, E2 associates with HDL as E2 fatty acyl esters. Discovery of the cellular targets, metabolism, and assessment of the macrophage cholesterol efflux potential of these HDL-associated E2 fatty acyl esters were the major objectives of this thesis (study I, III, and IV). Soy phytoestrogens, which are related to E2 in both structure and function, have been proposed to be protective against atherosclerosis but the evidence to support these claims is conflicting. Therefore, another objective of this thesis was to assess the ability of serum from postmenopausal women, treated with isoflavone supplements (compared to placebo), to promote macrophage cholesterol efflux (study II). The scope of this thesis was to cover the roles that HDL-associated E2 fatty acyl esters have in the cellular aspects of RCT and to determine if soy isoflavones can also influence RCT mechanisms. SR-BI was a pivotal cellular receptor, responsible for hepatic and macrophage uptake and macrophage cholesterol efflux potential of HDL-associated E2 fatty acyl esters. Functional SR-BI was also critical for proper LCAT esterification activity which could impact HDL-associated E2 fatty acyl ester assembly and its function. In hepatic cells, LDL receptors also contributed to HDL-associated E2 fatty acyl esters uptake and in macrophage cells, estrogen receptors (ERs) were necessary for both HDL-associated E2 ester-specific uptake and cholesterol efflux potential. HDL-containing E2 fatty acyl esters (E2-FAE) stimulated enhanced cholesterol efflux compared to male HDL (which are deficient in E2) demonstrating the importance of the E2 ester in this process. To support this, premenopausal female HDL, which naturally contains E2, showed greater macrophage cholesterol efflux compared to males. Additionally, hepatic and macrophage cells hydrolyzed the HDL-associated E2 fatty acyl ester into unesterified E2. This could have important biological ramifications because E2, not the esterified form, has potent cellular effects which may influence RCT mechanisms. Lastly, soy isoflavone supplementation in postmenopausal women did not modulate ABCA1-specific macrophage cholesterol efflux but did increase production of plasma pre-β HDL levels, a subclass of HDL. Therefore, the impact of isoflavones on RCT and cardiovascular health needs to be further investigated. Taken as a whole, HDL-associated E2 fatty acyl esters from premenopausal women and soy phytoestrogen treatment in postmenopausal women may be important factors that increase the efficiency of RCT through cellular lipoprotein-related processes and may have direct implications on the cardiovascular health of women.

Estrategia para bloquear la entrada del virus de la Hepatitis C (HCV) en hepatocitos primarios

En esta memoria se presenta una propuesta para desarrollar un proyecto de investigación que permita establecer la eficacia de una estrategia original para evitar la entrada del virus de la hepatitis C (HCV) en las células hepáticas. Se propone la utilización combinada de dos anticuerpos contra dos factores esenciales para la entrada HCV en las células hepáticas, como son las moléculas CD81 y SR-BI. La eficacia para reducir la capacidad infectiva del HCV de bloquear individualmente cada una de estas moléculas ha sido previamente demostrada, así que en este proyecto proponemos que un uso combinado de moléculas que bloqueen ambos receptores permitiría avanzar en la búsqueda de vacunas que eviten eficazmente la infección del HCV.

铋系超导体组成分析

本文首次提出了一种离子交换柱分离——滴定法测定Bi系超导体中Bi、Pb、Cu、Ca和Sr含量的方法。研究了进样条件和淋洗方法,特别是Bi~(3+)在微酸性溶液中的亚稳态进样。测定合成样品时,Bi、Pb、Cu、Ca和Sr的相对标准偏差分别为0.7％、1.6％、0.5％、0.4％和0.2％。分析了超导体样品,并测定了其中Cu~(3+)。

Statut des transporteurs du cholestérol au niveau de l'intestin et du foie dans le diabète de type 2

La résistance à l’insuline et le diabète de type 2 (DT2) sont caractérisés par une hyperlipidémie. Le but de cette étude est de déterminer si le DT2 contribue au dérèglement du métabolisme du cholestérol au niveau du petit intestin et du foie du Psammomys obesus, un modèle animal nutritionnel d’induction de la résistance à l’insuline et du DT2. L’absorption intestinale du cholestérol est diminuée chez les animaux diabétiques. Cette diminution est associée à une baisse (i) de l’expression génique et protéique de NPC1-L1 qui joue un rôle primordial dans l’absorption du cholestérol au niveau des entérocytes; et (ii) de l’ARNm de l’ABCA1 responsable de l’efflux de cholestérol des cellules intestinales à l’apolipoprotéine A-I et aux HDLs. En ce qui a trait aux transporteurs SR-B1 et Annexin II, aucune différence n’a été observée au niveau intestinal. Toutefois, une diminution significative de l’expression génique de l’ABCG5, un intervenant majeur dans la sécrétion du cholestérol des entérocytes vers la lumière intestinale, est mesurée chez les animaux diabétiques. De plus, l’expression protéique est diminuée pour le PCSK9 et augmentée pour le LDLr au niveau du jéjunum, tandis que la quantité de protéine de l’enzyme HMG-CoA réductase est régulée à la baisse chez les Psammomys obesus diabétiques. Finalement, de tous les facteurs de transcription testés seule une augmentation de LXR et une diminution de PPAR/δ sont détectées au niveau de l’intestin. Au niveau hépatique, il y a (i) une augmentation de la masse protéique de NPC1-L1, SR-BI et Annexin II; (ii) une élévation l’ARNm de SR-BI; (iii) une diminution du contenu protéique de ABCG8 et de l’expression génique de l’ABCG5 et de l’ABCA1; et (iv) une élévation de l’ARNm de LXR et de PPAR/δ, tout comme une baisse de l’expression protéique de SREBP-2. Somme toute, nos résultats montrent que le développement du diabète de type 2 chez le Psammomys obesus entraîne un changement dans la machinerie intra-entérocytaire et hépatocytaire, qui mène à un dérèglement de l’homéostasie du cholestérol.