The peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta agonist, GW501516, regulates the expression of genes involved in lipid catabolism and energy uncoupling in skeletal muscle cells

Lipid homeostasis is controlled by the peroxisome proliferator-activated receptors (PPARalpha, -beta/delta, and -gamma) that function as fatty acid-dependent DNA-binding proteins that regulate lipid metabolism. In vitro and in vivo genetic and pharmacological studies have demonstrated PPARalpha regulates lipid catabolism. In contrast, PPARgamma regulates the conflicting process of lipid storage. However, relatively little is known about PPARbeta/delta in the context of target tissues, target genes, lipid homeostasis, and functional overlap with PPARalpha and -gamma. PPARbeta/delta, a very low-density lipoprotein sensor, is abundantly expressed in skeletal muscle, a major mass peripheral tissue that accounts for approximately 40% of total body weight. Skeletal muscle is a metabolically active tissue, and a primary site of glucose metabolism, fatty acid oxidation, and cholesterol efflux. Consequently, it has a significant role in insulin sensitivity, the blood-lipid profile, and lipid homeostasis. Surprisingly, the role of PPARbeta/delta in skeletal muscle has not been investigated. We utilize selective PPARalpha, -beta/delta, -gamma, and liver X receptor agonists in skeletal muscle cells to understand the functional role of PPARbeta/delta, and the complementary and/or contrasting roles of PPARs in this major mass peripheral tissue. Activation of PPARbeta/delta by GW501516 in skeletal muscle cells induces the expression of genes involved in preferential lipid utilization, beta-oxidation, cholesterol efflux, and energy uncoupling. Furthermore, we show that treatment of muscle cells with GW501516 increases apolipoprotein-A1 specific efflux of intracellular cholesterol, thus identifying this tissue as an important target of PPARbeta/delta agonists. Interestingly, fenofibrate induces genes involved in fructose uptake, and glycogen formation. In contrast, rosiglitazone-mediated activation of PPARgamma induces gene expression associated with glucose uptake, fatty acid synthesis, and lipid storage. Furthermore, we show that the PPAR-dependent reporter in the muscle carnitine palmitoyltransferase-1 promoter is directly regulated by PPARbeta/delta, and not PPARalpha in skeletal muscle cells in a PPARgamma coactivator-1-dependent manner. This study demonstrates that PPARs have distinct roles in skeletal muscle cells with respect to the regulation of lipid, carbohydrate, and energy homeostasis. Moreover, we surmise that PPARgamma/delta agonists would increase fatty acid catabolism, cholesterol efflux, and energy expenditure in muscle, and speculate selective activators of PPARbeta/delta may have therapeutic utility in the treatment of hyperlipidemia, atherosclerosis, and obesity.

Impaired skin wound healing in peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)alpha and PPARbeta mutant mice.

We show here that the alpha, beta, and gamma isotypes of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) are expressed in the mouse epidermis during fetal development and that they disappear progressively from the interfollicular epithelium after birth. Interestingly, PPARalpha and beta expression is reactivated in the adult epidermis after various stimuli, resulting in keratinocyte proliferation and differentiation such as tetradecanoylphorbol acetate topical application, hair plucking, or skin wound healing. Using PPARalpha, beta, and gamma mutant mice, we demonstrate that PPARalpha and beta are important for the rapid epithelialization of a skin wound and that each of them plays a specific role in this process. PPARalpha is mainly involved in the early inflammation phase of the healing, whereas PPARbeta is implicated in the control of keratinocyte proliferation. In addition and very interestingly, PPARbeta mutant primary keratinocytes show impaired adhesion and migration properties. Thus, the findings presented here reveal unpredicted roles for PPARalpha and beta in adult mouse epidermal repair.

PPAR expression and function during vertebrate development.

The peroxisome proliferator activated receptors (PPARs) are ligand activated receptors which belong to the nuclear hormone receptor family. As with other members of this superfamily, it is thought that the ability of PPAR to bind to a ligand was acquired during metazoan evolution. Three different PPAR isotypes (PPARalpha, PPARbeta, also called 6, and PPARgamma) have been identified in various species. Upon binding to an activator, these receptors stimulate the expression of target genes implicated in important metabolic pathways. The present article is a review of PPAR expression and involvement in some aspects of Xenopus laevis and rodent embryonic development. PPARalpha and beta are ubiquitously expressed in Xenopus early embryos but become more tissue restricted later in development. In rodents, PPARalpha, PPARbeta and PPARgamma show specific time- and tissue-dependent patterns of expression during fetal development and in the adult animals. PPARs are implicated in several aspects of tissue differentiation and rodent development, such as differentiation of the adipose tissue, brain, placenta and skin. Particular attention is given to studies undertaken by us and others on the implication of PPARalpha and beta in rodent epidermal differentiation.

Differential expression of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha, -beta, and -gamma during rat embryonic development.

The expression patterns of the three different peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) isotypes have been determined during rat embryonic development by in situ hybridization. The expression of PPARalpha starts late in development, with increasing levels in organs such as liver, kidney, intestine, and pancreas, in which it will also be present later in adulthood to regulate its specific target genes. PPARalpha is also transiently expressed in the embryonic epidermis and central nervous system. PPARgamma presents a very restricted pattern of expression, being strongly expressed in brown adipose tissue, in which differentiation it has been shown to participate. Like PPARalpha, it is also expressed transiently in the central nervous system. Interestingly, PPARalpha, -beta and -gamma are coexpressed at high levels in brown adipose tissue. Finally, the high and ubiquitous expression of PPARbeta suggests some fundamental role(s) that this receptor might play throughout development.

GW501516-activated PPARβ/δ promotes liver fibrosis via p38-JNK MAPK-induced hepatic stellate cell proliferation.

ABSTRACT: BACKGROUND: After liver injury, the repair process comprises activation and proliferation of hepatic stellate cells (HSCs), which produce extracellular matrix (ECM) proteins. Peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta (PPARβ/δ) is highly expressed in these cells, but its function in liver repair remains incompletely understood. This study investigated whether activation of PPARβ/δ with the ligand GW501516 influenced the fibrotic response to injury from chronic carbon tetrachloride (CCl4) treatment in mice. Wild type and PPARβ/δ-null mice were treated with CCl4 alone or CCl4 co-administered with GW501516. To unveil mechanisms underlying the PPARβ/δ-dependent effects, we analyzed the proliferative response of human LX-2 HSCs to GW501516 in the presence or absence of PPARβ/δ. RESULTS: We found that GW501516 treatment enhanced the fibrotic response. Compared to the other experimental groups, CCl4/GW501516-treated wild type mice exhibited increased expression of various profibrotic and pro-inflammatory genes, such as those involved in extracellular matrix deposition and macrophage recruitment. Importantly, compared to healthy liver, hepatic fibrotic tissues from alcoholic patients showed increased expression of several PPAR target genes, including phosphoinositide-dependent kinase-1, transforming growth factor beta-1, and monocyte chemoattractant protein-1. GW501516 stimulated HSC proliferation that caused enhanced fibrotic and inflammatory responses, by increasing the phosphorylation of p38 and c-Jun N-terminal kinases through the phosphoinositide-3 kinase/protein kinase-C alpha/beta mixed lineage kinase-3 pathway. CONCLUSIONS: This study clarified the mechanism underlying GW501516-dependent promotion of hepatic repair by stimulating proliferation of HSCs via the p38 and JNK MAPK pathways.

Peroxisome proliferator activated receptor BETA/DELTA as a central player in the skin response to ultra-violets radiation

Previous studies in the lab of Dr. Liliane Michalik, have shown thai the nuclear hormone receptor Peroxisome Proliferator Activated Receptor beta/delta (PPARß/ö) is an important regulator of skin homeostasis, being involved in the regulation of keratinocyte differentiation, inflammation, apoptosis, arid mouse skin wound healing. Studies of PPARß/ö knock out mice have suggested a possible role for this receptor in cancer. However, contradictory observations of the role for PPARß/ö on tumor growth have been published, depending on cellular contexts and biological models. Given the controversial role of PPARß/ö in skin carcinoma development, the main aim of this PhD work has been to further explore the implication of PPARß/ö in skin response to UV and skin tumor growth. This PhD dissertation is divided in four chapters. The first chapter describes the core part of the project, where I explored the changes in miRNA expression in the skin upon chronic UV irradiation of PPARß/ö wild type and knock-out mice. This analysis shed light on a miRNA- PPARß/ö signature and also predicted thai miR-21-3p (previously named miR-21*) is a key regulator of the PPARß/ö-dependent UV response in the pre-lesiona! skin. Using mice acutely UV-irradiated, ! further demonstrated that miR-21-3p is indirectly regulated by PPARß/ö through activation of Transforming Growth Factor (TGFß)-1 under UV exposure. I also show that miR-21-3p is deregulated in human cutaneous squamous celi carcinoma. In cultured keratinocytes, application of a miR-21 -3p mimic oligonucleotide sequence leads to the regulation of lipid metabolism-related pathway. In the second chapter, I demonstrate that the usage of an mRNA/miRNA combined bioinformatics analysis leads to the discovery of important pathways involved in the PPARß/ö-miRNA response of the skin to chronic UV irradiation, indeed, I validated angiogenesis and lipid metabolism as important functions regulated by PPARß/ö in this context. In the third chapter, we demonstrate that PPARß/5 knockout mice have decreased cutaneous squamous cell carcinomas incidence compared to wild type mice and that PPARß/5 directly activates the cSrc kinase gene. In the last chapter, we review novel insights into PPAR functions in keratinocytes and liver, with emphasis on PPARß/ö but also on PPARa. In summary, this PhD study shows that i) PPARß/5 is able to regulate biological function through regulation of miRNAs, and specifically through miR-21-3p, the passenger miRNA of the oncomiR miR-21, and that ii) the PPARß/5-dependent skin response to UV involves the regulation of angiogenesis and lipid metabolism. Furthermore, the bioinformatics study highlights the relevance of performing integrated mRNA and miRNA genome-wide studies in order to better screen mRNAs and/or miRNAs of interest in the biological context of diseases. - Des études préalables dans le laboratoire du Dr. Liliane Michalik ont démontré que le récepteur nucléaire PPARß/5 est un régulateur important de l'homéostasie de la peau, étant impliqué dans la régulation de la différenciation des keratinocytes, dans l'inflammation, dans l'apoptose et dans la cicatrisation de la peau chez !a souris. L'étude de souris knock-out pour le gène PPARß/5, ont suggérées un rôle possible de ce récepteur dans le cancer. Cependant, des observations opposées ont été publiées suggérant un rôle pro- ou anti- cancer selon le tissue impliqué et le type- cellulaire. En considérant cette controverse autour du rôle de PPARß/5 dans le développement des cancers de la peau, le but principal de mon projet de recherche aura été d'approfondir l'exploration du rôle de PPARß/5 dans la réponse de la peau aux UVs et dans le développement du cancer. Cette dissertation de thèse est divisée en quatre parties. Une première partie, représentant le coeur de mon travail de recherche, décrit la découverte de l'implication des microRNAs (rniRNAs) dans la réponse aux UVs de PPARß/ö et plus spécifiquement l'implication du miRNA miR- 21 -3p (précédemment nommé miR-21*). En étudiant un modèle de souris irradiées de manière aigüe aux UVs, nous montrons que ia régulation de miR-21-3p est PPARß/ö-däpenaante et que cette régulation à lieu par l'intermédiaire du facteur de transcription TGFß-1. Dans des cultures de keratinocytes Humains, la transfecticn d'une séquence oligonucléotidique similaire à celle de miR-21-3p (mimic), montre l'implication de rniR-21-3p dans des fonctions importantes pour le développement des cancers telles que le métabolisme des lipides. Dans un second chapitre, nous montrons que l'usage d'une méthode bioinformatique combinant l'expression des ARN messagers et des miRNAs permet de mettre en évidence des fonctions biologiques importantes lors de ia réponse de PPARß/ö à l'irradiation chronique. L'angiogenèse, le stress oxydatif et le métabolisme des lipides font partie de ces fonctions régulées par PPARß/5 dans la peau irradiée aux UVs. Nous mettons également en évidence la régulation du gène LpcatS par PPARß/5 dans la peau irradiée aux UV ainsi que dans des keratinocytes humains suggérant un rôle pour PPARß/5 dans le remodelage des lipides membranaires. Dans une troisième partie, nous établissons un lien entre la régulation de l'oncogène Src et l'activation de PPARß/5 dans les carcinomes spinocellulaires de la peau. Finalement dans un quatrième chapitre, nous faisons une revue des dernières recherches portées sur le rôle de PPARß/5 et de PPARa dans le foie et ia peau. En résumé ce projet de thèse représente un avancement pour la recherche sur rimplication de PPARß/5 dans la réponse aux UVs de la peau. Pour la première fois, un lien est établi entre ce facteur de transcription et la régulation de microRNAs dans le cadre du carcinome spinocellulare. Jusqu'alors resté dans l'ombre de rniR-21-5p, miR-21-3p est en fait fortement augmenté à la fois dans un modèle de souris d'irradiation aux UVs ainsi que dans ie carcinome spinocellulare chez i'humain. De nouvelles fonctions biologiques pour PPARß/5 ont été également mises en évidence dans ce travail, comme la régulation de l'angiogenèse ou du métabolisme des lipides dans Sa peau. De plus cette dissertation valorise l'intérêt d'une association entre le travail de laboratoire et celui de la bioinformatique.

The G0/G1 switch gene 2 is a novel PPAR target gene.

PPARs (peroxisome-proliferator-activated receptors) alpha, beta/delta and gamma are a group of transcription factors that are involved in numerous processes, including lipid metabolism and adipogenesis. By comparing liver mRNAs of wild-type and PPARalpha-null mice using microarrays, a novel putative target gene of PPARalpha, G0S2 (G0/G1 switch gene 2), was identified. Hepatic expression of G0S2 was up-regulated by fasting and by the PPARalpha agonist Wy14643 in a PPARalpha-dependent manner. Surprisingly, the G0S2 mRNA level was highest in brown and white adipose tissue and was greatly up-regulated during mouse 3T3-L1 and human SGBS (Simpson-Golabi-Behmel syndrome) adipogenesis. Transactivation, gel shift and chromatin immunoprecipitation assays indicated that G0S2 is a direct PPARgamma and probable PPARalpha target gene with a functional PPRE (PPAR-responsive element) in its promoter. Up-regulation of G0S2 mRNA seemed to be specific for adipogenesis, and was not observed during osteogenesis or myogenesis. In 3T3-L1 fibroblasts, expression of G0S2 was associated with growth arrest, which is required for 3T3-L1 adipogenesis. Together, these data indicate that G0S2 is a novel target gene of PPARs that may be involved in adipocyte differentiation.

Modulation of pancreatic β-cell mass and insulin secretion by PPARβ/δ

SUMMARY : Peroxisome proliferator-activated receptor ß/δ protects against obesity by reducing dyslipidemia and insulin resistance via effects in various organs, including muscle, adipose tissue and liver. However, nothing is known about the function of PPARß in pancreas, a prime organ in the control of glucose homeostasis. To gain insight into so far hypothetical functions of this PPAR isotype in ß-cell function, we specifically ablated Pparß in the whole epithelial compartment of the pancreas. The mutated mice presented expanded ß-cell mass, possibly, this is due to increased burst of ß-cell proliferation at 2 weeks of age. These PPARß null pancreas mice exhibit hyperinsulinemia-hypoglycaemia starting at 4 weeks of age, due to hyperfunctionality of ß-cell. Gene expression profiling indicated a broad repressive function of PPARß impacting the vesicular and granular compartment, actin cytoskeleton, and metabolism of glucose and fatty acids. Analyses of insulin release from isolated islets revealed accelerated second-phase of glucose-stimulated insulin secretion. Higher levels of PKD and PKCS in mutated animals, in concert with F-actin disassembly, lead to an increased insulin secretion and its associated systemic effects. Enhanced palmitate potentiation of glucose-stimulated insulin secretion in PPARß mutant islets, suggests an important role of this receptor in lipid/glucose metabolism in ß-cell. Taken together, these results provide evidence for PPARß playing a repressive role on ß-cell growth and insulin exocytosis, and shed new light on its metabolic .action. RESUME : Le récepteur nucléaire PPARß (Peroxisome proliferator-activated receptor ß/δ) protège contre l'obésité en réduisant la dyslipidémie et la résistance à l'insuline dans différents organes, comme le muscle, le tissue adipeux et le foie. Cependant, il y a, à ce jour, très peu de connaissance par rapport au rôle de PPARß dans le pancréas, qui est un organe très important dans le contrôle homéostatique du glucose. Afin de comprendre le rôle de cet isotype de PPAR dans le fonctionnement des cellules beta du pancréas, nous avons invalidé le gène Pparß dans tout le compartiment pancréatique de la souris. Ces souris mutantes présentent une augmentation de la masse totale de cellules beta; Cela serait dû à une intense prolifération des cellules beta à 2 semaines après la naissance. Également, ces souris présentent une hyperinsulinémie et une hypoglycémie qui commencent à l'âge de 4 semaines; la raison de ce phénotype serait une hyperactivité des cellules beta. Le profil d'expression génique indique une fonction répressive globale de PPARß en se référant aux compartiments vésiculaire et granulaire, au cytosquelette d'actine, et au métabolisme du glucose et des acides gras. L'analyse de la sécrétion d'insuline par les cellules beta a démontré que la deuxième phase de sécrétion d'insuline après stimulation au glucose est augmentée. Les niveaux élevés de PKD et PKCS dans les îlots pancréatiques de souris mutantes, ainsi qu'une augmentation de la dépolymérisation des filaments d'active génèrent un surplus de sécrétion d'insuline après stimulation au glucose. Les îlots pancréatiques des souris mutantes secrètent plus d'insuline après stimulation au glucose et au palmitate que les îlots de souris contrôles. Ceci suggère un rôle important de PPARß dans le métabolisme des lipides et du glucose des cellules beta. En résumé, ces résultats mettent en évidence un rôle répressif de PPARß dans la croissance des cellules beta et dans l'exocytose d'insuline.

Monoacylglycerol, alpha/beta-hydrolase domain-6, and the regulation of insulin secretion and energy metabolism

Le cycle glycérolipides/acides gras libres (GL/FFA) est une voie métabolique clé qui relie le métabolisme du glucose et des acides gras et il est composé de deux processus métaboliques appelés lipogenèse et lipolyse. Le cycle GL/FFA, en particulier la lipolyse des triglycérides, génère diverses molécules de signalisation pour réguler la sécrétion d'insuline dans les cellules bêta pancréatiques et la thermogenèse non-frissonnante dans les adipocytes. Actuellement, les lipides provenant spécifiquement de la lipolyse impliqués dans ce processus sont mal connus. L’hydrolyse des triglycérides dans les cellules β est réalisée par les actions successives de la triglycéride lipase adipocytaire pour produire le diacylglycérol, ensuite par la lipase hormono-sensible pour produire le monoacylglycérol (MAG) et enfin par la MAG lipase (MAGL) qui relâche du glycerol et des acides gras. Dans les cellules bêta, la MAGL classique est très peu exprimée et cette étude a démontré que l’hydrolyse de MAG dans les cellules β est principalement réalisée par l'α/β-Hydrolase Domain-6 (ABHD6) nouvellement identifiée. L’inhibition d’ABHD6 par son inhibiteur spécifique WWL70, conduit à une accumulation des 1-MAG à longues chaines saturées à l'intérieur des cellules, accompagnée d’une augmentation de la sécrétion d'insuline stimulée par le glucose (GSIS). Baisser les niveaux de MAG en surexprimant ABHD6 dans la lignée cellulaire bêta INS832/13 réduit la GSIS, tandis qu’une augmentation des niveaux de MAG par le « knockdown » d’ABHD6 améliore la GSIS. L'exposition aiguë des monoacylglycérols exogènes stimule la sécrétion d'insuline de manière dose-dépendante et restaure la GSIS supprimée par un inhibiteur de lipases appelé orlistat. En outre, les souris avec une inactivation du gène ABHD6 dans tous les tissus (ABHD6-KO) et celles avec une inactivation du gène ABHD6 spécifiquement dans la cellule β présentent une GSIS stimulée, et leurs îlots montrent une augmentation de la production de monoacylglycérol et de la sécrétion d'insuline en réponse au glucose. L’inhibition d’ABHD6 chez les souris diabétiques (modèle induit par de faibles doses de streptozotocine) restaure la GSIS et améliore la tolérance au glucose. De plus, les résultats montrent que les MAGs non seulement améliorent la GSIS, mais potentialisent également la sécrétion d’insuline induite par les acides gras libres ainsi que la sécrétion d’insuline induite par divers agents et hormones, sans altération de l'oxydation et l'utilisation du glucose ainsi que l'oxydation des acides gras. Nous avons démontré que le MAG se lie à la protéine d’amorçage des vésicules appelée Munc13-1 et l’active, induisant ainsi l’exocytose de l'insuline. Sur la base de ces observations, nous proposons que le 1-MAG à chaines saturées agit comme facteur de couplage métabolique pour réguler la sécrétion d'insuline et que ABHD6 est un modulateur négatif de la sécrétion d'insuline. En plus de son rôle dans les cellules bêta, ABHD6 est également fortement exprimé dans les adipocytes et son niveau est augmenté avec l'obésité. Les souris dépourvues globalement d’ABHD6 et nourris avec une diète riche en gras (HFD) montrent une faible diminution de la prise alimentaire, une diminution du gain de poids corporel et de la glycémie à jeun et une amélioration de la tolérance au glucose et de la sensibilité à l'insuline et ont une activité locomotrice accrue. En outre, les souris ABHD6-KO affichent une augmentation de la dépense énergétique et de la thermogenèse induite par le froid. En conformité avec ceci, ces souris présentent des niveaux élevés d’UCP1 dans les adipocytes blancs et bruns, indiquant le brunissement des adipocytes blancs. Le phénotype de brunissement est reproduit dans les souris soit en les traitant de manière chronique avec WWL70 (inhibiteur d’ABHD6) ou des oligonucléotides anti-sense ciblant l’ABHD6. Les tissus adipeux blanc et brun isolés de souris ABHD6-KO montrent des niveaux très élevés de 1-MAG, mais pas de 2-MAG. L'augmentation des niveaux de MAG soit par administration exogène in vitro de 1-MAG ou par inhibition ou délétion génétique d’ABHD6 provoque le brunissement des adipocytes blancs. Une autre évidence indique que les 1-MAGs sont capables de transactiver PPARα et PPARγ et que l'effet de brunissement induit par WWL70 ou le MAG exogène est aboli par les antagonistes de PPARα et PPARγ. L’administration in vivo de l’antagoniste de PPARα GW6471 à des souris ABHD6-KO inverse partiellement les effets causés par l’inactivation du gène ABHD6 sur le gain de poids corporel, et abolit l’augmentation de la thermogenèse, le brunissement du tissu adipeux blanc et l'oxydation des acides gras dans le tissu adipeux brun. L’ensemble de ces observations indique que ABHD6 régule non seulement l’homéostasie de l'insuline et du glucose, mais aussi l'homéostasie énergétique et la fonction des tissus adipeux. Ainsi, 1-MAG agit non seulement comme un facteur de couplage métabolique pour réguler la sécrétion d'insuline en activant Munc13-1 dans les cellules bêta, mais régule aussi le brunissement des adipocytes blancs et améliore la fonction de la graisse brune par l'activation de PPARα et PPARγ. Ces résultats indiquent que ABHD6 est une cible prometteuse pour le développement de thérapies contre l'obésité, le diabète de type 2 et le syndrome métabolique.

Adipocyte differentiation is inhibited by melatonin through the regulation of C/EBP beta transcriptional activity

Considering that melatonin has been implicated in body weight control, this work investigated whether this effect involves the regulation of adipogenesis. 3T3-L1 preadipocytes were induced to differentiate in the absence or presence of melatonin (10(-3) m). Swiss-3T3 cells ectopically and conditionally (Tet-off system) over-expressing the 34 kDa C/EBP beta isoform (Swiss-LAP cells) were employed as a tool to assess the mechanisms of action at the molecular level. Protein markers of the adipogenic phenotype were analyzed by Western blot. At 36 hr of differentiation of 3T3-L1 preadipocytes, a reduction of PPAR gamma expression was detected followed by a further reduction, at day 4, of perilipin, aP2 and adiponectin protein expression in melatonin-treated cells. Real-time PCR analysis also showed a decrease of PPAR gamma (60%), C/EBP alpha (75%), adiponectin (30%) and aP2 (40%) mRNA expression. Finally, we transfected Swiss LAP cells with a C/EBP alpha gene promoter/reporter construct in which luciferase expression is enhanced in response to C/EBP beta activity. Culture of such transfected cells in the absence of tetracycline led to a 2.5-fold activation of the C/EBP alpha promoter. However, when treated with melatonin, the level of C/EBP alpha promoter activation by C/EBP beta was reduced by 50% (P = 0.05, n = 6). In addition, this inhibitory effect of melatonin was also reflected in the phenotype of the cells, since their capacity to accumulate lipids droplets was reduced as confirmed by the poor staining with Oil Red O. In conclusion, melatonin at a concentration of 10(-3) m works as a negative regulator of adipogenesis acting in part by inhibiting the activity of a critical adipogenic transcription factor, C/EBP beta.

Medium Chain Fatty Acids Are Selective Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR) gamma Activators and Pan-PPAR Partial Agonists

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chronic alcohol intake upregulates hepatic expression of carotenoid cleavage enzymes and PPAR in rats

Excessive and chronic alcohol intake leads to a lower hepatic vitamin A status by interfering with vitamin A metabolism. Dietary provitamin A carotenoids can be converted into vitamin A mainly by carotenoid 15,15′-monooxygenase 1 (CMO1) and, to a lesser degree, carotenoid 9′10′-monooxygenase 2 (CMO2). CMO1 has been shown to be regulated by several transcription factors, such as the PPAR, retinoid X receptor, and thyroid receptor (TR). The regulation of CMO2 has yet to be identified. The impact of chronic alcohol intake on hepatic expressions of CMO1 and CMO2 and their related transcription factors are unknown. In this study, Fischer 344 rats were pair-fed either a liquid ethanol Lieber-DeCarli diet (n = 10) or a control diet (n = 10) for 11 wk. Hepatic retinoid concentration and expressions of CMO1, CMO2, PPARγ, PPARα, and TRβ as well as plasma thyroid hormones levels were analyzed. We observed that administering alcohol decreased hepatic retinoid levels but increased mRNA concentrations of CMO1, CMO2, PPARγ, PPARα, and TRβ and upregulated protein levels of CMO2, PPARγ, and PPARα. There was a positive correlation of PPARγ with CMO1(r = 0.89; P<0.0001) and both PPARγ and PPARα with CMO2 (r = 0.72, P< 0.001 and r = 0.62, P< 0.01, respectively). Plasma thyroid hormone concentrations did not differ between the control rats and alcohol-fed rats. This study suggests that chronic alcohol intake significantly upregulates hepatic expression of CMO1 and, to a much lesser extent, CMO2. This process may be due to alcohol-induced PPARγ expression and lower vitamin A status in the liver. © 2010 American Society for Nutrition.

Avaliação da expressão de genes-alvo do receptor ativado por proliferadores do peroxissoma alfa (PPaRα), em indivíduos obesos e não-obesos, em situações de jejum

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Changes in gene expression in PBMCs profiles of PPAR alpha target genes in obese and non-obese individuals during fasting

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)