La suppression des récepteurs endothéliaux de la leptine chez la souris favorise l'alimentation

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 8276 (2023) Citer cet article

334 accès

2 Altmétrique

Détails des métriques

L'obésité favorise la dysfonction endothéliale. Non seulement les cellules endothéliales répondent, mais elles favorisent peut-être activement le développement de l'obésité et des dysfonctionnements métaboliques. Notre objectif était de caractériser le rôle des récepteurs endothéliaux de la leptine (LepR) pour le métabolisme endothélial et corporel et l'obésité induite par l'alimentation. Des souris présentant une délétion de LepR induite par le tamoxifène et médiée par Tie2.Cre-ERT2 dans les cellules endothéliales (inactivation de End.LepR, KO) ont été nourries avec un régime riche en graisses (HFD) pendant 16 semaines. Le gain de poids corporel, les taux de leptine sérique, l'adiposité viscérale et l'inflammation du tissu adipeux étaient plus prononcés chez les souris obèses End.LepR-KO, alors que les taux de glucose et d'insuline sériques à jeun ou l'étendue de la stéatose hépatique ne différaient pas. Une réduction de la transcytose endothéliale cérébrale de la leptine exogène, une augmentation de l'apport alimentaire et du bilan énergétique total ont été observées chez les souris End.LepR-KO et accompagnées d'une accumulation de macrophages périvasculaires cérébraux, alors que l'activité physique, la dépense énergétique et les taux d'échange respiratoire ne différaient pas. L'analyse du flux métabolique n'a révélé aucun changement dans le profil bioénergétique des cellules endothéliales du cerveau ou du tissu adipeux viscéral, mais des taux de glycolyse et de respiration mitochondriale plus élevés chez ceux isolés des poumons. Nos résultats confirment le rôle des LepR endothéliaux dans le transport de la leptine dans le cerveau et le contrôle neuronal de l'apport alimentaire, et suggèrent également des changements spécifiques aux organes dans les cellules endothéliales, mais pas dans le métabolisme du corps entier.

L'obésité est un facteur de risque cardiovasculaire établi et fréquemment associée à un dysfonctionnement endothélial1, l'un des premiers signes de maladie vasculaire. Les effets néfastes de l'obésité sont médiés par un certain nombre de facteurs, notamment l'inflammation chronique et les altérations métaboliques associées à l'augmentation du poids corporel. En plus des cytokines libérées par les cellules inflammatoires, les cytokines produites par les adipocytes (appelées adipokines) ont été impliquées dans le risque accru de maladies cardiovasculaires associées à l'obésité. Entre autres, l'obésité est associée à des taux circulants élevés de leptine2,3, un prototype d'adipokine impliqué dans la régulation du poids corporel et de la dépense énergétique4. Les récepteurs de la leptine (LepRs) exprimés sur les cellules neuronales sont cruciaux pour la régulation de la prise alimentaire et de la dépense énergétique4. Les LepR sont également présents sur les cellules endothéliales vasculaires formant la barrière hémato-encéphalique5. Des études antérieures chez des souris exprimant des LepR tronquées liées à la membrane sur des cellules endothéliales ont montré une absorption altérée de la leptine dans les tissus cérébraux et une résistance partielle à l'obésité induite par l'alimentation6,7,8.

La leptine a des fonctions au-delà de ses activités en tant que facteur de satiété. À cet égard, les cellules endothéliales tapissant les vaisseaux sanguins périphériques expriment également LepRs9. Des études expérimentales et cliniques ont impliqué la leptine dans la physiopathologie de la dysfonction endothéliale3 et d'autres pathologies cardiovasculaires10,11. Nous avons précédemment rapporté que les souris dépourvues de LepR sur les cellules endothéliales présentent un phénotype vasculaire imitant celui des souris obèses résistantes à la leptine12. Chez ces souris, nous avons observé une adiposité viscérale plus prononcée en réponse à une alimentation riche en graisses. Ceci et d'autres preuves expérimentales récentes suggèrent que les cellules endothéliales non seulement répondent à l'obésité, mais peuvent également jouer un rôle actif dans l'homéostasie énergétique du corps entier et le développement de l'obésité13,14,15. Cependant, peu d'études se sont penchées sur ce concept, et les mécanismes et médiateurs commencent seulement à émerger16. Dans cette étude, nous avons examiné l'hypothèse selon laquelle la suppression génétique de LepR dans les cellules endothéliales modifie le phénotype métabolique des souris et contribue activement au développement de l'obésité induite par le régime alimentaire riche en graisses (HFD).

Des souris présentant une délétion inductible des LepR dans les cellules endothéliales (End.LepR knockout, KO) ont été générées précédemment et examinées en ce qui concerne leur réponse vasculaire12 ou cardiaque17 à une blessure. L'analyse par PCR de l'ADN génomique a démontré une suppression inductible par Tie2.ERT2-Cre du gène LepR floxé (visible sous la forme LepR delta ou Δ) dans les organes impliqués dans le contrôle du poids corporel, tels que le cerveau ou le tissu adipeux viscéral (VAT) et sous-cutané (SCAT), ainsi que dans d'autres organes, tels que l'intestin grêle et les poumons (Fig. 1A). Analyse de PCR quantitative en temps réel a confirmé de manière significative les niveaux de transcription d'ARNm de significativement des deux isoformes de LEPR courtes et longues dans les cellules endothéliales primaires isolées du cerveau (Fig. 1B, C), VAT (Fig. 1D, E) et lung (Fig. 1F, G) de la souris End. Microscopie Orescence (Fig. 1H).

Génération de souris avec délétion génétique inductible de LepR dans les cellules endothéliales. (A) Excision génique induite par le tamoxifène et médiée par la recombinase Cre des récepteurs de la leptine (∆LepR) dans le cerveau, le tissu adipeux viscéral (VAT), le tissu adipeux sous-cutané (SCAT), l'intestin grêle et les biopsies de tissu pulmonaire. Les images pleine longueur des gels à partir desquelles les zones d'intérêt montrant des bandes ont été recadrées sont présentées dans le fichier d'informations supplémentaires. Analyse PCR quantitative en temps réel de LepR, isoforme longue (B,D,F) et courte (C,E,G), niveaux d'ARNm dans les cellules endothéliales isolées du cerveau (B,C; n = 5–7 souris par groupe), TVA (D,E; n = 6 souris par groupe) ou poumon (F,G; n = 6–8 souris par groupe) des souris End.LepR-WT et End.LepR-KO. Les données ont été analysées à l'aide du test t de Student (C – G) ou du test de Mann – Whitney (B), en fonction de la présence d'une distribution normale. *p < 0,05, **p < 0,01 et ****p < 0,001. (H) Images de microscopie à fluorescence représentatives de l'expression de LepR (magenta) sur des cellules endothéliales CD31 immunopositives (vert) dans le cerveau, la TVA et les poumons des souris End.LepR-WT et End.LepR-KO. Les noyaux cellulaires ont été visualisés à l'aide de DAPI (bleu). Les barres de taille représentent 20 µm.

Le flux de travail expérimental pour examiner le rôle des récepteurs endothéliaux de la leptine dans l'obésité induite par l'alimentation chez les souris mâles et femelles End.LepR-WT et End.LepR-KO est illustré à la Fig. 2A. Chez les souris nourries avec SD, les poids corporels moyens ne différaient pas significativement entre les souris End.LepR-WT et End.LepR-KO (mâles : 28,4 ± 0,4 contre 28,1 ± 0,3 g, P = 0,5623 ; femelles : 21,1 ± 0,3 contre 21,6 ± 0,2 g, P = 0,1210). Bien que toutes les souris aient développé une obésité en réponse au HFD, les changements moyens de poids corporel et le pourcentage de gain de poids sur 16 semaines étaient significativement plus élevés chez les souris End.LepR-KO par rapport aux témoins End.LepR-WT du même âge, chez les souris mâles (Fig. 2B, D) et femelles (Fig. 2C, E). Les différences observées étaient modérées ; des images représentatives de souris End.LepR-WT et End.LepR-KO nourries soit en SD soit en HFD pendant 16 semaines sont présentées sur la figure 2F.

Changements de poids corporel en réponse à un régime riche en graisses. (A) Flux de travail expérimental. Courbes de progression du poids corporel des souris End.LepR-WT et End.LepR-KO mâles (B) et femelles (C) au début et après alimentation riche en graisses (HFD) pendant 4, 8, 12 et 16 semaines. Le nombre de souris examinées par groupe est indiqué dans les graphiques. *p < 0,05 et **p < 0,01, tels que déterminés à l'aide de l'ANOVA à deux facteurs, le test de comparaison multiple de Sidak. Gain de poids corporel après 16 semaines de HFD, exprimé en pourcentage du poids corporel initial (fixé à 100 %), chez les souris mâles (D) et femelles (E) End.LepR-WT et End.LepR-KO. **p < 0,01, tel que déterminé à l'aide du test t de Student. (F) Photographies représentatives de souris mâles et femelles End.LepR-WT et End.LepR-KO nourries avec un régime de laboratoire standard ou un régime riche en graisses pendant 16 semaines.

Après avoir été nourries au HFD pendant 16 semaines, les souris ont été tuées. À ce stade, les poids du tissu adipeux viscéral (TVA) n'étaient significativement différents que chez les souris femelles End.LepR-KO, alors qu'ils étaient plus élevés chez les mâles que chez les femelles et ne différaient pas significativement entre les souris End.LepR-WT et End.LepR-KO (Fig. 3A). Conformément à ces résultats, les taux circulants totaux de leptine, un indicateur de la masse du tissu adipeux périphérique18, n'étaient significativement augmentés que chez les souris End.LepR-KO femelles par rapport aux témoins End.LepR-WT et ne différaient pas chez les mâles (Fig. 3B). Les taux plasmatiques du récepteur soluble de la leptine (sLepR), principale protéine de liaison et inhibiteur de la leptine19,20, ne différaient pas entre les souris mâles et femelles End.LepR-WT et End.LepR-KO (non illustré). L'analyse histologique des coupes transversales colorées H&E par VAT a confirmé une surface moyenne accrue d'adipocytes individuels chez les souris femelles End.LepR-KO et une surface moyenne d'adipocytes plus élevée, mais similaire chez les mâles (Fig. 3C, D). Une hypertrophie adipocytaire plus prononcée en l'absence de LepR endothélial a été confirmée au niveau moléculaire : l'analyse QPCR des homogénats de VAT totaux de souris femelles a montré que les niveaux d'ARNm des adipocytes de Fatty acid-binding protein-4 (Fabp4) (Fig. 3E), Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma (Pparg) (Fig. 3F) et Catenin beta-1 (Ctnnb1) (Fig. 3G), impliqués dans le transport des lipides ou la lipogenèse21, ont également été significativement augmentés, tandis que les niveaux d'ARNm de périlipine (Plin), contrôlant la lipolyse, ont été significativement réduits (Fig. 3H) chez les souris End.LepR-KO. En revanche, les taux d'ARNm de leptine ne différaient pas significativement (Fig. 3I). Il convient de noter que Fabp4 est également exprimé sur les cellules endothéliales microvasculaires impliquées dans le transport des acides gras dans le tissu adipeux22. À cet égard, les niveaux d'ARNm de Fabp4 ne différaient pas significativement entre les cellules endothéliales isolées à partir de VAT de souris End.LepR-WT et -KO (P = 0, 616; n = 5 réplicats biologiques par groupe; non illustré). Conformément à l'amélioration de la différenciation adipocytaire, les niveaux d'ARNm du facteur préadipocyte 1 (Pref1, également connu sous le nom de Dlk1) ont été significativement réduits chez les souris End.LepR-KO (Fig. 3J), tandis que les niveaux d'ARNm du facteur de croissance dérivé des plaquettes alpha (Pdgfra ; Fig. 3K), un marqueur des fibroblastes et des cellules précurseurs des adipocytes23, ou des marqueurs de la prolifération cellulaire, tels que la cycline D1 (Ccnd1 ; Fig. 3 L) ou l'antigène nucléaire des cellules proliférantes (Pcna ; non représenté) ne différaient pas significativement.

Adiposité viscérale, hyperleptinémie et expression des gènes adipogéniques. Poids du tissu adipeux viscéral (TVA) (A) et taux de leptine sérique (B) chez les souris mâles et femelles End.LepR-WT et End.LepR-KO nourries avec un régime riche en graisses (HFD) pendant 16 semaines. Les données ont été comparées à l'aide du test de Kruskal-Wallis, le test de comparaisons multiples de Dunn. *p < 0,05, ***p < 0,001 et ****p < 0,0001. ns, non significatif. L'analyse ANOVA à deux voies a montré une interaction significative entre le sexe et la suppression (p = 0,0152 en A, p = 0,0024 en B). (C) Images microscopiques représentatives de coupes de tissu TVA colorées au H&E et incluses en paraffine de souris End.LepR-WT et End.LepR-KO. Les barres d'échelle représentent 200 µm. Les résultats de l'analyse morphométrique de la surface adipocytaire moyenne sont présentés en (D). Les données ont été comparées à l'aide de One-Way ANOVA, le test de comparaisons multiples de Sidak. **p < 0,01 et ****p < 0,0001. L'analyse ANOVA à deux voies a montré une interaction significative entre le sexe et la suppression (p = 0,0117). Expression relative de l'ARNm de la protéine de liaison aux acides gras-4 (Fabp4 ; E), du récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes (Pparg ; F), de la caténine bêta-1 (Ctnnb1 ; G), de la périlipine-1 (Plin ; H), de la leptine (Lep ; I), du facteur préadipocyte 1 (Pref-1 ; J), du facteur de croissance dérivé des plaquettes alpha (Pdgfra ; K) et de la cycline D1 (Ccnd1 ; L ) dans VAT de souris femelles End.LepR-KO (n = 12) après 16 semaines de HFD. Les données sont rapportées en tant qu'expression génique par rapport aux souris femelles de la même portée End.LepR-WT (n = 9) en utilisant la méthode ΔΔCt après normalisation à l'expression du gène de référence (RPLO). Les données ont été analysées à l'aide du test t de Student (F, H) ou du test de Mann-Whitney (E, G). *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 et ****p < 0,0001.

En ce qui concerne les différences dans le degré d'inflammation de la TVA associée à l'obésité, la cytométrie en flux a révélé un nombre significativement plus élevé de monocytes inflammatoires CD45 + Lin − CD11b + Ly6Chigh CXCR1 + MHCII − (Fig. 4A, B) et CD45 + Lin − CD11b − CD11c + MHCII + monocytes (Fig. 4C, D) dans la TVA des souris End.LepR-KO par rapport aux témoins End.LepR-WT. L'immunohistochimie a confirmé un nombre plus élevé de macrophages Mac2 positifs (Fig. 4E, F), organisés en structures en forme de couronne (CLS; Fig. 4G) ou fusionnés à des cellules géantes multinucléées (MGS; Fig. 4H)24. Le nombre total de cellules endothéliales CD31 immunopositives dans la TVA ne différait pas entre les souris End.LepR-WT et End.LepR-KO (Suppl. Fig. 1A, B). En raison de la plus grande surface moyenne d'adipocytes entraînant une réduction significative du nombre d'adipocytes par champ de microscope (P = 0, 0077 vs End.LepR-WT chez les femelles; P = 0, 8359 vs End.LepR-WT chez les mâles; données non présentées), le nombre relatif de cellules immunopositives CD31 par adipocyte a augmenté de manière significative chez les souris femelles End.LepR-KO (Suppl. Fig. 1C). Les niveaux d'ARN messager des marqueurs d'activation des cellules endothéliales ne différaient pas significativement entre les cellules endothéliales des souris End.LepR-WT et End.LepR-KO (Suppl. Fig. 2A – C).

Inflammation du tissu adipeux viscéral. Des sous-ensembles de cellules immunitaires ont été analysés dans des homogénats de tissu adipeux viscéral (VAT) de souris End.LepR-WT et End.LepR-KO nourries avec un régime riche en graisses (HFD) pendant 16 semaines par cytométrie en flux. Des diagrammes de points représentatifs après analyse de MHC-II et Ly6C sont présentés en (A), de CD11c et MHC11 en (C), les résultats de l'analyse quantitative des cellules CD45 + Lin - CD11b + Ly6Chigh CXCR1 + MHCII - en ( B ) et de CD45 + Lin - CD11b - CD11c + MHCII - en (D), respectivement. Les données sont exprimées en % du nombre total de cellules vivantes dans le VAT et ont été comparées à l'aide de l'ANOVA à un facteur, le test de comparaisons multiples de Sidak. *p < 0,05, **p < 0,01 et ***p < 0,005. (E) Images représentatives après analyse immunohistochimique des macrophages dans le VAT de souris End.LepR-WT et End.LepR-KO nourries avec HFD pendant 16 semaines. Les barres d'échelle représentent 100 μm. Les résultats de l'analyse quantitative de la zone Mac2-immunopositive sont présentés en (F), le nombre de structures en forme de couronne (CLS) ou de cellules géantes nucléées pour 100 adipocytes sont présentés en (G) et (H), respectivement. Les données ont été analysées à l'aide du test t de Student. *p < 0,05 et **p < 0,01.

L'obésité et l'inflammation chronique (du tissu adipeux) sont souvent compliquées par des altérations métaboliques, telles que la résistance à l'insuline et le diabète sucré. À cet égard, l'analyse des taux sériques de glucose et d'insuline chez les souris End.LepR-WT et End.LepR-KO à jeun pendant six heures n'a pas révélé de différences de glucose sérique (Suppl. Fig. 3A) ou d'insuline sérique (Suppl. Fig. 3B). Les tests de tolérance au glucose n'ont confirmé aucune différence significative chez les souris nourries avec SD (Suppl. Fig. 3C) ou HFD pendant 16 semaines (Suppl. Fig. 3D), bien qu'une tendance à une élimination plus rapide du glucose ait été observée chez ces dernières. De plus, les poids moyens du foie ne différaient pas entre les souris End.LepR-WT et -KO (Suppl. Fig. 4A), et l'analyse histologique des coupes transversales cryo-intégrées après coloration avec Oil red O a révélé des quantités similaires de lipides neutres stockés (Suppl. Fig. 4B, C).

Pour examiner si les différences dans la consommation alimentaire quotidienne, la dépense énergétique ou l'activité physique ont contribué à l'obésité plus prononcée chez les souris End.LepR-KO, la calorimétrie indirecte a été utilisée. Des souris individuelles mâles et femelles de la même portée ont été observées pendant 1 semaine sur SD suivie d'une observation d'une semaine sur HFD (n = 3 expériences indépendantes ; n = 12 répétitions biologiques). Les souris End.LepR-KO présentaient une consommation alimentaire totale plus élevée (Fig. 5A – D) et un bilan énergétique total (Fig. 5E, F). En revanche, l'activité physique quotidienne, mesurée en locomotion piétonne (non illustrée), en activité locomotrice (Suppl. Fig. 5A, B) ou en distance totale dans la locomotion en cage (Suppl. Fig. 5C, D), ne différait pas significativement. La consommation d'oxygène (VO2; Suppl. Fig. 6A, B), la production de dioxyde de carbone (VCO2; Suppl. Fig. 6C, D) et les taux d'échange respiratoire (Suppl. Fig. 6E, F) étaient également similaires, indiquant une oxydation non altérée des substrats énergétiques chez les souris End.LepR-KO.

Consommation alimentaire totale, bilan énergétique et transport de la leptine exogène dans le cerveau. Graphique du temps total de prise alimentaire des souris mâles (A) et femelles (C) End.LepR-WT et End.LepR-KO (n = 3 par groupe) enregistrées dans des cages métaboliques en cycles répétés jour-nuit de 12 h. Les souris ont été nourries avec un régime de laboratoire standard (SD) pendant 7 jours, suivi d'un passage à un régime riche en graisses (HFD) pendant 7 jours supplémentaires. Résumé de la nourriture totale consommée sur une durée de 14 jours pour les souris End.LepR-WT et End.LepR-KO mâles (B) et femelles (D). Diagramme temporel du bilan énergétique total avant et après le passage du régime alimentaire de SD à HFD chez les souris mâles (E) et femelles (F) End.LepR-WT et End.LepR-KO. (G) Images de microscopie à fluorescence représentatives de coupes cérébrales cryo-incorporées de souris End.LepR-WT et End.LepR-KO, injectées par voie IP avec de la leptine marquée à la rhodamine (rouge) et ic injectées avec de la lectine marquée au FITC pour visualiser les cellules endothéliales (vert) immunocolorées pour LepR (magenta). Les noyaux cellulaires DAPI-positifs sont bleus. (H) Résumé de l'analyse quantitative de la zone positive à la leptine rhodamine par surface totale de 40 × champs microscopiques. **p = 0,01, tel que déterminé à l'aide du test t de Student.

La détection des taux circulants de leptine, l'hormone de la satiété, nécessite sa liaison aux récepteurs de la leptine exprimés sur les cellules de la barrière hémato-encéphalique, suivie d'une transcytose25,26,27. L'analyse par microscopie à fluorescence a démontré la liaison de la leptine recombinante exogène marquée à la rhodamine aux cellules endothéliales tapissant l'éminence médiane et dans tout le cerveau chez les souris End.LepR-WT, tandis que de faibles signaux de leptine administrée de manière exogène ont été détectés dans le cerveau des souris End.LepR-KO. Des exemples représentatifs sont présentés sur la figure 5G, les résultats de l'analyse quantitative sur la figure 5H. Ces résultats suggèrent que l'obésité plus prononcée et l'apport alimentaire plus élevé observés chez les souris dépourvues de LepR endothélial se sont produits à la suite d'une altération de la transcytose du facteur de satiété à travers la barrière hémato-encéphalique. L'analyse des coupes de tissus VAT a révélé des résultats similaires, à savoir une réduction significative de la leptine marquée à la rhodamine chez les souris End.LepR-KO (Suppl. Fig. 7A, B).

Pour étudier plus avant le rôle de LepR sur les cellules endothéliales pour le contrôle du poids corporel, au-delà de la régulation de la transcytose de la leptine, des cellules endothéliales primaires ont été isolées du cerveau et du VAT de souris End.LepR-KO et End.LepR-WT et leurs profils bioénergétiques examinés en temps réel. Cependant, le taux d'acidification extracellulaire (ECAR; un indicateur de glycolyse) et le taux de consommation d'oxygène (OCR; un indicateur de la respiration mitochondriale) ne différaient pas significativement entre les cellules endothéliales isolées du cerveau des souris End.LepR-WT et -KO, ni chez les souris nourries SD ni chez celles nourries HFD (Fig. 6A, B; les données brutes sont présentées dans Suppl. Fig. 8A, B). ECAR et OCR étaient également similaires dans les cellules endothéliales isolées du VAT de souris End.LepR-KO par rapport aux témoins End.LepR-WT (Fig. 6C, D; les données brutes sont présentées dans Suppl. Fig. 8C, D).

Inflammation cérébrale et profils énergétiques des cellules endothéliales primaires du cerveau et du VAT. Résumé des résultats après analyse de la glycolyse et de la respiration mitochondriale dans des cellules endothéliales primaires vivantes isolées du cerveau (A, B) ou du tissu adipeux viscéral (VAT ; C, D) de souris femelles End.LepR-WT (n = 4–5) et End.LepR-KO (n = 7) nourries avec un régime de laboratoire standard (SD) ou un régime riche en graisses (HFD) pendant 16 semaines. Les analyses ont été effectuées à l'aide de l'analyseur de flux extracellulaire Seahorse XF96e. Les résultats ont été normalisés par rapport au nombre de cellules et sont exprimés en tant que changement d'un facteur par rapport aux souris End.LepR-WT. Les données ont été analysées à l'aide de One-Way ANOVA, le test de comparaisons multiples de Sidak. Ns, non significatif. Images d'immunofluorescence représentatives de sections de cerveau cryo-intégrées de souris End.LepR-WT (n = 7–8) et End.LepR-KO (n = 7), nourries avec un régime riche en graisses pendant 16 semaines, après coloration avec des anticorps contre CD206 (vert) et CD31 (rouge) (E) ou contre Mac2 (vert) et VEGF (rouge) (H). Les barres de taille représentent 20 µm. Résultats après quantification de la surface immunopositive pour CD206 (F), CD31 (G), Mac2 (I) ou VEGF (J), exprimés par surface totale de 40 × champs microscopiques. Les données ont été analysées à l'aide du test t de Student. *p < 0,05 et **p < 0,01.

Des études antérieures ont suggéré un rôle des cytokines dérivées des cellules inflammatoires dans le maintien du métabolisme des cellules endothéliales dans l'obésité28. L'analyse par microscopie par immunofluorescence de coupes de cerveau a montré que l'alimentation HFD était associée à un nombre élevé de cellules inflammatoires, similaire à la TVA. Plus précisément, le nombre de cellules immunopositives CD206 à proximité des cellules endothéliales immunopositives CD31 (Fig. 6E – G) ainsi que le nombre de macrophages immunopositifs Mac2 exprimant le VEGF (Fig. 6H – J) étaient plus élevés chez les souris End.LepR-KO que chez les souris End.LepR-WT.

Contrairement aux découvertes dans le cerveau et la TVA, les taux de production d'ATP glycolytique et mitochondrial ont été significativement augmentés dans les cellules endothéliales isolées du poumon de souris End.LepR-KO, indépendamment du régime alimentaire (Fig. 7A – D). Cependant, l'analyse qPCR des niveaux d'ARNm des transporteurs de glucose (c.-à-d. Glut1 ; Fig. 7E) ou des enzymes glycolytiques (c.-à-d. Hk2, Pfkb3 ; non illustré), ainsi que des marqueurs mitochondriaux (c.-à-d. Idh ; Fig. 7F), des régulateurs de la fonction mitochondriale (c.-à-d. Sirt3 ; Fig. 7G) ou des activateurs de la biogenèse mitochondriale (c.-à-d. Souris End.LepR-WT et -KO, suggérant des voies alternatives d'activation métabolique.

Métabolisme énergétique et expression des enzymes glycolytiques ou des marqueurs mitochondriaux dans les cellules endothéliales pulmonaires primaires. Exemples représentatifs du taux d'acidification extracellulaire (ECAR ; A) et du taux de consommation d'oxygène (OCR ; B) dans des cellules endothéliales primaires vivantes isolées de souris femelles End.LepR-WT (n = 7) et End.LepR-KO (n = 7) nourries avec un régime standard. Les données ont été analysées à l'aide de l'ANOVA à deux facteurs, les tests de comparaison multiples de Sidak. *p < 0,05 et **p < 0,01 par rapport aux souris End.LepR-WT au même moment. Les différences non significatives ne sont pas présentées. Le résumé des résultats de n = 4 expériences indépendantes mesurant l'ECAR (C) ou l'OCR (D) pour déterminer la glycolyse ou la respiration mitochondriale chez les souris End.LepR-WT et End.LepR-KO nourries avec un régime standard (SD) ou un régime riche en graisses (HFD). Les résultats ont été normalisés par rapport au nombre de cellules et sont exprimés en tant que changement d'un facteur par rapport aux souris End.LepR-WT. Les données ont été comparées à l'aide de One-Way ANOVA, les tests de comparaison multiples de Sidak. *p < 0,05, **p < 0,01 et ****p < 0,0001 par rapport aux souris End.LepR-WT. Analyse PCR quantitative en temps réel de Glut1 (E), Idh (F) et Sirt3 (G) dans les cellules endothéliales pulmonaires primaires de souris femelles End.LepR-WT et End.LepR-KO (n = 10 par groupe). Les données ont été comparées à l'aide du test t de Student. Ns non significatif.

La leptine adipokine contrôle le poids corporel et la dépense énergétique, principalement en agissant sur les LepR sur les cellules neuronales29. Les récepteurs de la leptine sont exprimés sur de nombreux types de cellules différents dans tout le corps30. Ici, nous montrons que les récepteurs de la leptine sur les cellules endothéliales participent à la régulation de l'apport alimentaire et du poids corporel et identifions le transport réduit de la leptine à travers la barrière hémato-encéphalique comme un mécanisme potentiel. Des niveaux élevés de leptine circulante malgré une augmentation du poids corporel ont confirmé la présence d'une résistance à la leptine chez les souris dépourvues de récepteurs endothéliaux de la leptine. D'autres conséquences indirectes de l'augmentation du poids corporel étaient également plus prononcées, telles que l'inflammation du VAT et l'expression des gènes adipogéniques, alors que la glycémie ou l'insuline, le métabolisme du corps entier ou les niveaux d'activité physique n'étaient pas modifiés. Les changements observés étaient modérés et mesurables uniquement chez les souris sous régime obésogène, ce qui suggère que les LepR endothéliaux ne sont pas impliqués de manière causale dans le développement de l'obésité, mais jouent plutôt un rôle modificateur.

La régulation du poids corporel et de l'homéostasie énergétique est un processus complexe, qui est contrôlé au niveau du système nerveux central et au niveau des organes périphériques, notamment le tissu adipeux, les muscles squelettiques et le foie31. Un rôle de la leptine et de ses récepteurs dans le contrôle de l'apport alimentaire et de la dépense énergétique a été suggéré il y a plusieurs années par des découvertes d'obésité sévère chez des souris ob/ob déficientes en leptine ou chez des souris db/db exprimant des LepR mutés et non fonctionnels sur toutes les cellules du corps. Soulignant le rôle principal des récepteurs de la leptine sur les cellules neuronales dans l'homéostasie du poids corporel, la suppression génétique sélective de LepR dans tous les neurones (en utilisant la synapsine I-Cre)32 ou des populations de cellules neuronales définies, telles que celles exprimant le peptide lié à l'agouti33, mais pas dans les hépatocytes32, a provoqué une obésité et un diabète sévères, et le phénotype des souris db/db pourrait être sauvé par la réexpression neuronale des récepteurs de la leptine34,35. Bien que la présence de LepR sur les cellules neuronales se soit révélée « à la fois nécessaire et suffisante »36, un rôle des récepteurs de la leptine sur les cellules non neuronales dans le contrôle du poids corporel a également été rapporté37. Des études antérieures d'ablation génétique et pharmacologique chez la souris ont identifié la signalisation de la leptine dans les astrocytes38,39 ou les précurseurs d'oligodendrocytes/cellules gliales40 comme jouant un rôle dans le maintien d'une homéostasie énergétique normale. D'autres cellules exprimant LepR dans le cerveau, telles que les cellules périvasculaires41,42 ou endothéliales5,43, ont également été impliquées dans le contrôle du poids corporel par le système nerveux central en agissant comme médiateurs de l'absorption de leptine. La suppression génétique de LepR à l'aide de Slco1c1 (Solute Carrier Organic Anion Transporter Family Member 1C1), un récepteur transmembranaire exprimé sur les cellules endothéliales des capillaires cérébraux44, en tant que conducteur Cre, a révélé que le transport de leptine marquée radioactivement dans l'hypothalamus était réduit d'environ 40%36. Bien qu'aucune réponse à la leptine exogène n'ait été observée, le gain de poids corporel surveillé sur 3 mois n'a été affecté que chez les souris nourries avec HFD36, comme nos résultats. Une légère augmentation des taux plasmatiques de leptine et du poids corporel a également été observée chez les souris nourries avec HFD avec suppression globale des isoformes courtes de LepR45. Bien que l'expression endothéliale des deux isoformes de LepR ait été réduite dans notre étude, ces résultats suggèrent que l'absence de l'isoforme courte de LepR, c'est-à-dire l'isoforme largement exprimée sur les cellules périphériques46, aurait pu être suffisante47.

Les récepteurs de la leptine sont exprimés sur les cellules endothéliales dans tout le corps48. Pour examiner leur rôle, des études antérieures ont utilisé des souris exprimant de manière constitutive des LepR tronqués et liés à la membrane dans des cellules exprimant Tie26,8, c'est-à-dire des cellules endothéliales mais aussi des cellules hématopoïétiques. Ces souris dites ELKO étaient partiellement protégées de l'obésité et présentaient un phénotype métabolique modérément amélioré en réponse au HFD malgré des taux sanguins élevés de leptine8. Contrairement à ces rapports précédents, des souris chez lesquelles le premier exon était flanqué de séquences loxP pour supprimer complètement LepR après la recombinaison Cre32 ont été examinées dans la présente étude, et l'activité de la recombinase Cre a été induite chez des souris adultes pour cibler sélectivement les cellules endothéliales exprimant Tie2, et non les cellules hématopoïétiques49. En conséquence, le HFD a également été démarré plus tard, et non à l'âge de 6 semaines8, évitant ainsi la prise de poids qui se produit normalement pendant la croissance.

L'obésité chez l'homme survient à la suite d'un déséquilibre entre l'apport et la dépense énergétiques, peut-être à la suite d'une altération de la signalisation de la leptine en présence de taux élevés de leptine circulante. La calorimétrie indirecte a démontré des différences significatives dans l'apport alimentaire et le bilan énergétique total chez les souris End.LepR-KO nourries avec HFD, conformément aux faibles niveaux de leptine « perçus » après la suppression endothéliale du LepR et à une altération du transport de la leptine à travers la barrière hémato-encéphalique, l'un des mécanismes sous-jacents au développement de la résistance à la leptine dans l'obésité50. Il convient de noter que le transport de la leptine à travers la barrière hémato-encéphalique n'a pas été modifié chez les souris exprimant une forme tronquée de LepR dans des cellules ou des astrocytes exprimant Tie27. Certaines études ont suggéré que le transport de la leptine à travers la barrière hémato-encéphalique était intact chez les souris obèses51 ou que la leptine pouvait atteindre le cerveau par transport direct à travers les organes circumventriculaires52. Les tanycytes, un type de cellules gliales spécialisées tapissant le plancher du troisième ventricule, ont été suggérés pour assurer le transport de la leptine administrée par voie périphérique dans le cerveau53, et la suppression spécifique des tanycytes des LepR a provoqué une hyperleptinémie et une augmentation du gain de poids corporel54, bien que d'autres laboratoires aient découvert que les changements induits par la leptine dans la signalisation STAT3 hypothalamique ne dépendent pas des tanycytes55. Il convient de noter que le transport de la leptine à travers la barrière hémato-encéphalique ne dépend pas seulement des LepR, mais également de son interaction avec d'autres récepteurs, tels que l'EGFR, ou de la liaison de la leptine à d'autres récepteurs, tels que la mégaline/LRP256,57. Bien que l'affinité de la leptine pour se lier à ces récepteurs se soit avérée bien plus faible que pour LepR58, ces mécanismes peuvent devenir pertinents dans les états d'hyperleptinémie.

Conformément au développement de la résistance (fonctionnelle) à la leptine chez les souris End.LepR-KO, l'obésité était associée à des niveaux élevés de leptine. Bien que les niveaux d'expression de l'ARNm de la leptine ne diffèrent pas entre les VAT des souris End.LepR-WT et End.LepR-KO, corroborant les résultats chez les souris ELKO6, un nombre accru de cellules graisseuses productrices de leptine peut avoir contribué à cette observation. En plus d'être une conséquence de l'augmentation de la masse du tissu adipeux, des niveaux élevés de leptine peuvent s'être développés à la suite de la réduction de l'absorption endothéliale de LepR dans le cerveau ou d'autres organes6. En ce qui concerne notre observation de l'augmentation de l'adiposité viscérale et de l'hyperleptinémie principalement chez les souris femelles, nous leur attribuons le fait que le HFD a commencé relativement tard dans la vie et que des différences dans ces paramètres n'ont peut-être pas été détectables chez les souris mâles déjà plus lourdes. Des études antérieures d'hybridation in situ n'ont révélé aucune différence dans l'expression de LepR dans le noyau arqué, le noyau ventromédian, le thalamus et le cortex piriforme entre les rats mâles et femelles, bien que l'expression du gène LepR ait diminué en réponse à l'administration d'estradiol et augmenté après une ovarectomie59.

En ce qui concerne le rôle des récepteurs de la leptine sur les cellules endothéliales au-delà du contrôle du transport de la leptine vers les centres neuronaux de contrôle du poids corporel, nous avons montré que la suppression génétique inductible des récepteurs de la leptine endothéliaux chez la souris ou la régulation à la baisse des récepteurs de la leptine par l'ARNsi dans les cellules endothéliales humaines conduit à l'autophagie des cellules endothéliales cardiaques, similaire à l'inhibition de mTOR ou à la famine cellulaire17. Dans la présente étude, des changements métaboliques dans les cellules endothéliales n'ont été observés que chez ceux isolés d'organes périphériques non connus pour être impliqués dans le contrôle du poids corporel, tels que les poumons, alors que la manipulation du substrat énergétique n'a pas été altérée chez ceux isolés du cerveau et de la TVA. Les facteurs produits dans les cellules inflammatoires peuvent avoir préservé les fonctions métaboliques endothéliales et ont agi comme un mécanisme de protection, comme cela a été récemment montré pour les macrophages périvasculaires producteurs de VEGF dans le cerveau de souris obèses28. Une analyse de séquençage unicellulaire a récemment montré des différences spécifiques aux organes dans la susceptibilité à l'obésité60, qui peuvent également avoir joué un rôle, bien que cela n'ait pas pu être examiné dans la présente étude. De plus, l'absence de LepR sur les cellules endothéliales peut avoir affecté le métabolisme adipeux en altérant l'innervation sympathique des graisses61 ou les médiateurs angiocrines62.

Pris ensemble, nos résultats confirment le rôle des LepR endothéliaux dans la médiation du transport de la leptine dans le cerveau et le contrôle neuronal de l'apport alimentaire, mais pas dans le métabolisme énergétique du corps entier, alors que la production d'énergie dans les cellules endothéliales a été modifiée de manière spécifique à l'organe.

La génération de souris avec une délétion de LepR induite par le tamoxifène et médiée par Tie2.Cre-ERT2 dans les cellules endothéliales a été décrite précédemment12,17. Pour l'activation de la recombinase Cre, des souris (âgées de 6 semaines) ont été nourries avec de la nourriture pour rongeurs contenant du citrate de tamoxifène (Envigo; TD.130860) pendant 6 semaines49. L'ADN génomique du cerveau, des poumons, de l'intestin grêle, du tissu adipeux sous-cutané (SCAT) et du tissu adipeux viscéral (VAT) a été isolé à l'aide d'un réactif de lyse par PCR directe (Peqlab) contenant 0,2 mg/mL de protéinase K (Peqlab). Le génotype de la souris a été déterminé à l'aide des amorces suivantes : Tie2.Cre (Tie2Cre1 : 5′-CGA GTG ATG AGG TTC GCA AG-3′ ; Tie2Cre2 : 5′-TGA GTG AAC GAA CCT GGT CG-3′) ; LepR (LepRflox1 : 5′-GTC ACC TAG GTT AAT GTA TTC-3′ ; LepRflox2 : 5′-TCT AGC CCT CCA GCA CTG GAC-3′. La suppression induite par le tamoxifène du gène LepR a été confirmée à l'aide des amorces : LepRflox1 : 5′-GTC ACC TAG GTT AAT GTA TTC-3′ et Le pR delta/∆ : 5′-GCA ATT CAT ATC AAA ACG CC-3′). Des souris Tie2.ERT2-WT LepRflox/flox de même portée, nourries avec un régime alimentaire pour rongeurs contenant du tamoxifène, ont été utilisées comme témoins tout au long de l'étude.

Après un régime de tamoxifène, les souris mâles et femelles de la même portée ont été nourries avec un régime de laboratoire standard (SD) pour souris (V1124-300 ; ssniff®) pendant 2 semaines, puis sont passées à 45 kcal-% HFD (D12451 ; Research Diets) ad libitum pour induire l'obésité. Le poids corporel a été déterminé avant et toutes les 4 semaines pendant un total de 16 semaines. Toutes les procédures expérimentales impliquant des animaux avaient été a priori approuvées par le comité local d'éthique animale (Centre de recherche animale translationnelle, Centre médical universitaire de Mayence) et le Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz (permis animal G16-1-081) et respectaient les directives nationales pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire. L'étude est rapportée conformément aux directives ARRIVE.

Pour mesurer en continu et simultanément la dépense énergétique, l'activité physique, la consommation d'O2 et la production de CO2 ainsi que l'apport alimentaire et hydrique, un sous-ensemble de souris sous SD a été transféré dans des cages métaboliques (Promethion High-Definition Multiplexed Respirometry Cage; Sable Systems™). Chaque cage était garnie de copeaux d'Aspen, d'une trémie de nourriture et d'une bouteille d'eau connectée à un système de surveillance de la consommation de nourriture/d'eau intégré dans le couvercle de la cage. L'activité physique a été surveillée en temps réel à l'aide du système de surveillance de l'activité de rupture de faisceau BXYZ. Après une période d'équilibrage de 5 jours dans des conditions de logement standard pour animaux, les paramètres métaboliques ont été enregistrés sur 7 jours sur SD suivi de 45% HFD pendant 7 jours supplémentaires. La température a été maintenue constante à 22 ° C et les lumières ont été allumées et éteintes à 6h00 et 18h00 respectivement, pour maintenir des cycles lumière-obscurité de 12 h et corréler les modèles d'activité avec les cycles circadiens. Pour chaque expérience (n = 3 répétitions expérimentales), End.LepR-WT et End.LepR-KO (n = 4 souris par expérience) ont été étudiées. L'outil Web CalR a été utilisé pour analyser les données brutes de calorimétrie indirecte afin de générer des tracés et des analyses statistiques. Les paramètres métaboliques ont été normalisés au poids corporel individuel respectif des souris enregistré au début de l'étape d'équilibrage63.

Dans des sous-ensembles de souris de même portée, des tests de tolérance au glucose ont été effectués après avoir été nourris avec SD ou HFD pendant 14 semaines. Après le retrait des aliments pendant 6 h (avec de l'eau potable ad libitum), comme recommandé pour les études métaboliques chez la souris64, les souris ont reçu une injection intrapéritonéale d'une solution de glucose à 20 % à une dose de 2 g/kg de poids corporel (volume d'injection ip de glucose (μL) = 10 × poids corporel (g)), et la glycémie (veine caudale) a été déterminée avant et 15, 30, 60 et 120 min après l'administration de glucose à l'aide du système de surveillance de la glycémie CONTOUR® NEXT (Ascensia Diabetes Care Holdings).

Après 16 semaines de HFD, les souris ont été profondément anesthésiées (en utilisant un mélange de chlorhydrate de kétamine [75 mg/kg de poids corporel] et de chlorhydrate de xylazine [15 mg/kg de poids corporel)] dans une solution de chlorure de sodium à 0,9 %), et du sang total a été prélevé par ponction cardiaque pour mesurer la glycémie à jeun, comme ci-dessus. Le reste a été laissé coaguler pendant 30 minutes à température ambiante suivi d'une préparation de sérum. Les souris ont été tuées par dislocation cervicale sous anesthésie profonde. Leur cerveau, leur tissu adipeux périgonadique viscéral (VAT) et leur foie ont été prélevés, pesés et préparés pour des analyses moléculaires ou histologiques ultérieures, ou pour l'isolement de cellules endothéliales. Chez certaines souris, de la leptine marquée à la rhodamine (FR-003-13, Phoenix Pharmaceuticals; 5 mg/kg de poids corporel) a été injectée 45 min avant la récolte des tissus par injection intrapéritonéale (ip). Ensuite, la lectine I marquée à la fluorescéine de Griffonia Simplicifolia (FL-1201, Vector Laboratories) a été injectée par voie intracardiaque (ic) 15 min avant la récolte des tissus pour marquer les vaisseaux sanguins fonctionnels et les cellules microgliales in vivo. Les tissus ont été préparés pour la cryoconservation et l'analyse par microscopie à fluorescence.

Le sérum a été préparé par centrifugation à 3000 rpm pendant 10 min et stocké à - 80 ° C en attendant l'analyse. La glycémie à jeun a été mesurée à l'aide de dosages colorimétriques (BioAssay Systems). Des immunoessais enzymatiques commerciaux ont été utilisés pour déterminer les taux circulants de leptine murine (R&D Systems Inc ; plage de détection : 1,58 à 5,56 pg/mL), de récepteur de leptine soluble (sLepR ; anticorps en ligne, ABIN773812) ou d'insuline (Crystal Chem, #90060 ; plage de détection : 0,1 à 12,8 ng/mL), conformément aux instructions du fabricant.

Pour la préparation des coupes de tissus inclus en paraffine et l'histologie, une partie de la TVA a été fixée pendant une nuit dans du formol de zinc à 4 % (Sigma), suivie d'une incubation dans de l'éthanol à 70 % (Carl Roth) et incluse dans de la paraffine (Surgipath® Paraplast ; Leica Biosystems). Des coupes transversales en série de cinq µm d'épaisseur ont été déparaffinées et colorées avec de l'hématoxyline et de l'éosine (H&E) pour mesurer la surface d'un seul adipocyte. Pour l'immunohistochimie, les sections déparaffinées ont été lavées dans une série d'alcool gradué suivi d'une récupération d'antigène induite par la chaleur (dans un tampon citrate 0, 01 M, pH 6, 0 pendant 6 min) avant le blocage avec 10% de sérum normal (abcam). Les sections ont été incubées pendant une nuit à 4 ° C avec un anticorps monoclonal de rat primaire contre Mac2 (CL8942AP; Cedarlane Laboratories; dilution, 1: 400 dans un diluant d'anticorps (Dako)). Pour la détection, les coupes ont été incubées avec un anticorps secondaire (dilution : 1:1000 ; Molecular Probes) suivi d'un complexe avidine-biotine (Vector Laboratories) et d'un substrat d'amino éthyl carbazole (abcam) jusqu'au développement de la couleur. Les sections ont été brièvement contre-colorées avec de l'hématoxyline de Gill (Sigma), montées dans ImmuMount (ThermoScientific) et photographiées à un grossissement de 20 × (microscope Olympus BX51). Les immunosignaux Mac2 ont été quantifiés en pourcentage de la surface totale à l'aide du logiciel Image-Pro Plus (version 7.0) (Media Cybernetics Inc.). Pour la cryoconservation et la préparation des coupes cryogéniques, les tissus ont été immédiatement inclus dans le composé Tissue-Tek OCT (Sakura via Science Services GmbH). Pour analyser l'accumulation de lipides dans le foie, des cryosections de huit micromètres d'épaisseur ont été fixées dans du formaldéhyde à 4% pendant 15 min, lavées trois fois dans du PBS 1 × suivi d'une coloration à 0, 5% d'huile rouge O (Sigma) pendant 1 h à température ambiante. Les tissus ont été lavés, contre-colorés avec de l'hématoxyline et photographiés à un grossissement de 20 × au microscope optique inversé (Motic AE31, Motic).

La zone adipocytaire unique a été déterminée, comme décrit précédemment65. En bref, des coupes transversales de 5 µm d'épaisseur à travers la TVA ont été colorées avec H&E et photographiées à un grossissement de 10 × à l'aide d'un microscope Olympus BX51. Cinq images représentatives ont été capturées à partir de chaque coupe transversale, et au moins 10 adipocytes par image ont été sélectionnés au hasard et mesurés à l'aide d'un logiciel d'analyse d'image (Image-Pro Plus, version 7.0). Les résultats ont été moyennés par souris. La zone Oil red O-positive sur les coupes de foie a été déterminée sur 5 images pour chaque animal et les résultats moyennés par souris.

Pour l'analyse par immunofluorescence, des cryo-sections de 8 µm d'épaisseur ont été traitées, comme décrit ci-dessous. Les coupes ont été décongelées pendant 5 min à température ambiante et lavées (2 × 5 min) avec 1 × PBS (pH 7, 5), puis fixées dans de l'acétone glacée (PanReac AppliChem) pendant 10 min à - 20 ° C. Les coupes ont été lavées et réhydratées avec du PBS 1 × (3 × 5 min) et perméabilisées dans du Triton X-100 à 0, 05% (dans du PBS; Roth) pendant 10 min à 37 ° C. L'anticorps primaire a été dilué dans un diluant d'anticorps (Dako) et les sections ont été incubées pendant une nuit à 4 °C. Les anticorps primaires suivants ont été utilisés : anti-Mac2 (CL8942AP ; Cedarlane Laboratories), anti-CD206 (ab64693 ; abcam), anti-VEGF (ABS82, Millipore), anti-LepR (AF498 ; R&D Systems) et anti-CD31 (sc18916 ; Santa Cruz Biotechnology). Les coupes ont été lavées avec du PBS, suivies d'une incubation avec l'anticorps secondaire dans du PBS 1 × pendant 2 h à température ambiante dans l'obscurité. Les anticorps secondaires suivants utilisés étaient : Alexa Fluor™ Plus 647 âne anti-chèvre (A32849 ; Life Technologies), Alexa Fluor™ 488 chèvre anti-rat (ab150157 ; abcam), Alexa Fluor™ 555 chèvre anti-rat (ab150154 ; abcam), Alexa Fluor™ Plus 488 chèvre anti-lapin (A32731, Life Technologies) et Alexa Fluor™ Plus 555 chèvre anti-rat anti-lapin (A32732; Life Technologies). Les noyaux cellulaires ont été visualisés à l'aide de 4 ', 6-diamidino-2-phénylindole (DAPI; Sigma). Pour exclure une immunocoloration non spécifique, les coupes ont été incubées avec des anticorps secondaires seuls. Les images ont été acquises à l'aide d'un microscope à fluorescence inversé (Keyence; BZ-X810) équipé d'un objectif 40 × et d'un logiciel d'image BZ-X800. Les immunosignaux ont été quantifiés à l'aide du logiciel Image-Pro Plus sur au moins 5 images par animal, et les résultats moyennés par souris.

Des cellules endothéliales murines primaires (mPEC) ont été isolées du cerveau, des poumons et du VAT. Les cellules endothéliales primaires du cerveau et de la TVA ont été isolées à l'aide du système de dissociation de la papaïne (Worthington), selon le protocole fourni dans la fiche technique. Les cellules endothéliales murines primaires des poumons des souris End.LepR-WT et End.LepR-KO ont été isolées en utilisant le tri cellulaire magnétique avec des microbilles CD31 de souris (Miltenyi Biotec), comme décrit précédemment10. Les cellules ont été cultivées sur des plaques de culture cellulaire recouvertes de 0,1 % de gélatine et maintenues dans un milieu de croissance de cellules endothéliales MV2 (PromoCell) jusqu'à confluence. Les cellules ont été analysées entre les passages 0 et 2.

Pour étudier le taux de production d'ATP total à partir de la glycolyse et de la respiration mitochondriale dans les cellules endothéliales vivantes, le test de taux d'ATP en temps réel Seahorse XFp a été réalisé à l'aide de l'analyseur de flux extracellulaire Seahorse XF96e (Agilent Technologies). Un jour avant d'effectuer le test, les cellules endothéliales ont été étalées sur des plaques de culture cellulaire en polystyrène XF96 (V3) recouvertes de gélatine (Agilent Technologies) et cultivées dans du milieu MV2 (PromoCell). Après 24 h, le milieu a été remplacé par du milieu de test XF (XF RPMI avec HEPES 1 mM ; Agilent Technologies ; #103576-100), additionné de pyruvate 1 mM, de l-glutamine 2 mM et de glucose 25 mM (tous Sigma-Aldrich), et les cellules ont été incubées à 37 °C dans un SpectraMax i3 (VWR ; INCU-Line) utilisé comme incubateur sans CO2 pendant 45 min , tandis que l'imagerie en champ clair par conduction documente l'ensemencement homogène des cellules. Après étalonnage et initialisation de la cartouche du capteur, trois mesures de base ont été enregistrées, avant l'ajout de chaque composé, et trois mesures de réponse après des injections séquentielles de l'inhibiteur de l'ATP synthase oligomycine (1,5 μM) du port A, du complexe 1 inhibiteur roténone (0,5 μM) et du complexe 3 inhibiteur antimycine A (0,5 μM), tous deux du port B. Une fois le test terminé, les cellules ont été colorées avec BioTracker NIR694 Nuclear Dye (S igma, #SCT118) et compté pour la normalisation à l'aide du cytomètre d'imagerie SpectraMax MiniMax 300 (Molecular Devices). Les noyaux cellulaires ont été automatiquement identifiés à l'aide du logiciel SoftMaxPro 6.5.1 en définissant la taille et le seuil d'identification de l'objet dans le canal rouge. L'analyse des données a été réalisée à l'aide du logiciel Wave 2.6.3.5 (Agilent Technologies).

L'ARN total a été isolé à partir de cellules endothéliales murines primaires à l'aide de la solution TRI Reagent® (Ambion), comme décrit précédemment10. Pour isoler l'ARN total du tissu adipeux, le VAT murin fraîchement récolté a été coupé en petits morceaux et transféré dans un tube sans RNase/DNase de 2 ml contenant 0,5 ml de réactif TRI et homogénéisé mécaniquement (homogénéisateur Miccra) sur de la glace. L'homogénat a été centrifugé à 12 000 xg pendant 15 min pour éliminer la fraction lipidique à la surface de la phase aqueuse. La phase aqueuse a ensuite été transférée dans un tube frais de 1,5 ml, suivie d'étapes d'isolement d'ARN ultérieures de séparation de phases à l'aide de 100 µl de chloroforme, mélangées vigoureusement et centrifugées à 12 000 × g à 4 ° C pendant 15 min. La couche aqueuse a été transférée dans un tube frais avec 500 µL d'alcool isopropylique et mélangée pour précipiter l'ARN. Après 20 min d'incubation sur glace, l'ARN précipité a été centrifugé à 12 000 xg à 4 °C pendant 10 min. Le culot d'ARN a été lavé deux fois avec de l'éthanol à 75 % et séché à l'air avant d'être dissous dans de l'eau sans ARNase. La concentration et la qualité des ARN isolés ont été contrôlées par spectrométrie (Nanodrop ; Thermo Scientific). Un μg d'ARN total a été rétrotranscrit en ADNc à l'aide de la transcriptase inverse M-MLV (Promega) après traitement à la DNase (Sigma). La RT-PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR) a été réalisée à l'aide de SYBR® Green (BioRad) et du système de détection PCR en temps réel CFXConnect (BioRad). Les résultats ont été quantifiés à l'aide de la méthode ΔΔCt. Les valeurs seuils (Ct) des gènes d'intérêt ont d'abord été normalisées aux valeurs Ct des gènes de référence pour obtenir des valeurs ΔCt (= Ct gène d'intérêt - Ct du gène de référence) en utilisant l'actine (ACTA; pour les cellules endothéliales) ou la sous-unité de la tige latérale de la protéine ribosomique P0 (RPLP0; pour le tissu adipeux). Pour comparer le modèle d'expression des gènes chez les souris End.LepR-KO aux souris WT, les valeurs 2−ΔΔCt ont été calculées et exprimées en tant que changement de facteur pour les souris de type sauvage (= ΔCt de End.LepR-KO/ΔCt de End.LepR-WT). Les séquences d'amorces utilisées pour la PCR en temps réel étaient : isoforme courte LepR : pour - GAA GTC TCT CAT GAC CAC TAC AGA TGA et rev - TTG TTT CCC TCC ATC AAA ATG TAA ; isoforme longue LepR : pour - GCA TGC AGA ATC AGT GAT ATT TGG et rev - CAA GCT GTA TCG ACA CTG ATT TCT TC ; protéine-4 de liaison aux acides gras (Fabp4) : pour - GAT GCC TTT GTG GGA ACC TGG et rev - TTC ATC GAA TTC CAC GCC CAG ; caténine bêta-1 (Ctnnb1) : pour - TTA AAC TCC TGC ACC CAC CAT et rev - AGG GCA AGG TTT CGA ATC AA ; Ccnd1 ; pour—GTT CGT GGC CTC TAA GAT GAA GGA et rev—CAC TTG AGC TTG TTC ACC AGA AGC ; périlipine-1 (Plin1) : pour - CTT TCT CGA CAC ACC ATG CAA ACC et rev - CCA CGT TAT CCG TAA CAC CCT TCA ; leptine (Lep) : pour - GGA TCA GGT TTT GTG GTG CT et rev - TTG TGG CCC ATA AAG TCC TC ; Pdgfra : pour—TAT CCT CCC AAA CGA GAA TGA GA et rev—GTG GTT GTA GTA GCA AGT GTA CC ; Pparg : pour—CTCACAATGCCATCAGGTTT et rév—CTC TTG CAC GGC TTT CTA CGG ; Pref1 : pour - CGT GAT CAA TGG TTC TCC CT et rev - AGG GGT ACA GCT GTT GGT TG ; membre transporteur de glucose 1 (Glut1) : pour - GCA GTT CGG CTA TAA CAC TGG et rev - GCG GTG GTT CCA TGT TTG ATT G ; soit l'isocitrate déshydrogénase (Idh) : pour - GGA GAA GCC GGT AGT GGA GA et rev-GGT CTG GTC ACG GTT TGG A ; ou sirtuine-3 (Sirt3) : pour - ATC CCG GAC TTC AGA TCC CC et rev - CAA CAT GAA AAA GGG CTT GGG ; Nos3 : pour — GAC CCT CAC CGC TAC AAC AT et rév — CTG GCC TTC TGC TCA TTT TC ; Sele : pour—ATG CCT CGC GCT TTC TCT C et rév—GTA GTC CCG CTG ACA GTA TGC ; et Vcam1 : pour - CTT CAT CCC CAC CAT TGA AG et rev - TGA GCA GGT CAG GTT CAC AG.

La TVA fraîchement récoltée a été transférée dans du PBS glacé, hachée et digérée dans une solution de collagénase (1 mg/mL de collagénase II dans un milieu RPMI) à 37 °C pendant 1 h sous agitation constante (ThermoMixer® C ; Eppendorf). Après 1 h, le tissu a été passé à travers un tamis cellulaire de 70 μm (greiner bio-one) pour éliminer les débris cellulaires non digérés et lavé avec un tampon FACS (1% FBS, 2 mM EDTA dans du PBS) pour collecter les adipocytes. Un nombre égal de cellules a été incubé pendant 10 min avec un anticorps monoclonal non marqué (mAb) contre CD16/CD32 (eBioscience) pour bloquer la liaison médiée par le récepteur Fc non spécifique. Les monocytes et les macrophages ont été colorés pendant 30 min avec de l'allophycocyanine (APC)-eFluor-780 ou un anti-CD45 de souris marqué au BV/11 et un colorant de viabilité fixable eFluor506, un anti-souris CD11b marqué à l'APC, un anti-souris CD115 marqué au PE, un anti-souris Ly6C marqué au PerCP-Cy5.5, un anti-souris marqué au BV650. - CD11c de souris, F4/80 anti-souris marqué au bleu pacifique, CX3CR1 anti-souris marqué à l'isothiocyanate de fluorescéine et complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) anti-souris marqué APC-Cy7 classe II. Les cellules T, les cellules B, les cellules NK et les leucocytes polymorphonucléaires ont été exclus par coloration avec des anticorps anti-B220, anti-CD3, anti-NK1.1 et Ly6G marqués PE-Cy7 (tous de BioLegend). Toutes les mesures de cytométrie en flux ont été effectuées sur un BD LSR II (Becton Dickinson, Heidelberg, Allemagne). Flow Jo Version 10 a été utilisé pour l'analyse des données.

Les données quantitatives sont présentées sous forme de moyenne ± écart type. La distribution normale a été examinée à l'aide du test de normalité de Shapiro-Wilk. Les différences entre les deux groupes ont été testées par le test t de Student pour les moyennes non appariées ou le test de Mann-Whitney, si la distribution normale n'était pas confirmée. Si plus de deux groupes ont été comparés, une analyse de variance unidirectionnelle ou bidirectionnelle (ANOVA) suivie du test de comparaison multiple de Sidak a été effectuée si les valeurs étaient normalement distribuées, ou le test de Kruskal-Wallis suivi du test de comparaisons multiples de Dunn, sinon. Pour la comparaison de deux groupes à des moments différents, une ANOVA à deux facteurs a été utilisée. La signification statistique a été supposée si P atteignait une valeur < 0,05. Toutes les analyses ont été effectuées à l'aide du logiciel d'analyse de données GraphPad PRISM (version 9.0 pour Windows ; GraphPad Software Inc.).

Les données à l'appui des conclusions de cette étude sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Cooke, JP Endothéliopathie de l'obésité. Diffusion 142, 380–383. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.047574 (2020).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Korda, M., Kubant, R., Patton, S. et Malinski, T. Dysfonction endothéliale induite par la leptine dans l'obésité. Suis. J. Physiol. Coeur Circ. Physiol. 295 , H1514–1521 . https://doi.org/10.1152/ajphheart.00479.2008 (2008).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bouloumie, A., Marumo, T., Lafontan, M. & Busse, R. La leptine induit un stress oxydatif dans les cellules endothéliales humaines. FASEB J. 13, 1231–1238.

Article CAS PubMed Google Scholar

Friedman, JM Leptine et le contrôle endocrinien de l'équilibre énergétique. Nat. Métab. 1, 754–764. https://doi.org/10.1038/s42255-019-0095-y (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Bjorbaek, C. et al. Expression des isoformes du récepteur de la leptine dans les microvaisseaux cérébraux du rat. Endocrinologie 139, 3485–3491. https://doi.org/10.1210/endo.139.8.6154 (1998).

Article PubMed Google Scholar

Hsuchou, H. et al. Les souris mutantes du récepteur de la leptine des cellules endothéliales présentent une hyperleptinémie et une absorption tissulaire réduite. J.Cell. Physiol. 228, 1610–1616. https://doi.org/10.1002/jcp.24325 (2013).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hsuchou, H. et al. Effets de la mutation du récepteur de la leptine spécifique au type cellulaire sur le transport de la leptine à travers la BHE. Peptides 32, 1392–1399. https://doi.org/10.1016/j.peptides.2011.05.011 (2011).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pan, W. et al. La mutation du récepteur endothélial de la leptine offre une résistance partielle à l'obésité induite par l'alimentation. J. Appl. Physiol. (1985) 112, 1410-1418. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00590.2011 (2012).

Article CAS PubMed Google Scholar

Schroeter, MR et al. Expression du récepteur de la leptine dans différents types de lésions vasculaires. Histochem. Cell Biol. 128, 323–333. https://doi.org/10.1007/s00418-007-0319-1 (2007).

Article CAS PubMed Google Scholar

Schroeter, MR et al. La leptine favorise la formation de la néointima et la prolifération des cellules musculaires lisses via l'activation et la signalisation de la NADPH oxydase dans les microdomaines riches en cavéoline. Cardiovasculaire. Rés. 99, 555–565. https://doi.org/10.1093/cvr/cvt126 (2013).

Article CAS PubMed Google Scholar

Winters, B. et al. La réduction de l'obésité, telle qu'induite par la leptine, inverse la dysfonction endothéliale chez les souris obèses (Lep(ob)). J. Appl. Physiol. 1985(89), 2382–2390. https://doi.org/10.1152/jappl.2000.89.6.2382 (2000).

Annonces d'article Google Scholar

Hubert, A. et al. La suppression sélective de la signalisation de la leptine dans les cellules endothéliales améliore la formation de la néo-intima et phénocopie les effets vasculaires de l'obésité induite par l'alimentation chez la souris. Artérioscler. Thromb. Vasc. Biol. 37, 1683–1697. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.117.309798 (2017).

Article CAS PubMed Google Scholar

Tang, X. et al. La suppression de l'AGO1 endothéliale favorise le brunissement du tissu adipeux et améliore le dysfonctionnement métabolique. Circulation 142, 365–379. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.119.041231 (2020).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rudnicki, M. et al. L'appauvrissement en FoxO1 spécifique à l'endothélium prévient les troubles liés à l'obésité en augmentant le métabolisme et la croissance vasculaires. Elife https://doi.org/10.7554/eLife.39780 (2018).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Liao, ZZ et al. Cellules endothéliales adipeuses maîtrisant le devenir métabolique des tissus adipeux. Adipocyte 11, 108–119. https://doi.org/10.1080/21623945.2022.2028372 (2022).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Graupera, M. & Claret, M. Cellules endothéliales : nouveaux acteurs de l'obésité et des troubles métaboliques associés. Tendances Endocrinol. Métab. 29, 781–794. https://doi.org/10.1016/j.tem.2018.09.003 (2018).

Article CAS PubMed Google Scholar

Gogiraju, R. et al. La suppression des récepteurs endothéliaux de la leptine favorise l'autophagie cardiaque et l'angiogenèse suite à une surcharge de pression en supprimant la signalisation Akt/mTOR. Circ. Échec cardiaque. 12, e005622. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.118.005622 (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Frederich, RC et al. Les niveaux de leptine reflètent la teneur en lipides corporels chez la souris : preuves d'une résistance induite par l'alimentation à l'action de la leptine. Nat. Méd. 1, 1311–1314. https://doi.org/10.1038/nm1295-1311 (1995).

Article CAS PubMed Google Scholar

Huang, L., Wang, Z. & Li, C. Modulation des taux de leptine circulante par son récepteur soluble. J. Biol. Chim. 276, 6343–6349. https://doi.org/10.1074/jbc.M009795200 (2001).

Article CAS PubMed Google Scholar

Tu, H., Kastin, AJ, Hsuchou, H. & Pan, W. Le récepteur soluble inhibe le transport de la leptine. J.Cell. Physiol. 214, 301–305. https://doi.org/10.1002/jcp.21195 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Bagchi, DP et al. La signalisation Wnt/β-caténine régule la lipogenèse du tissu adipeux et la perte spécifique des adipocytes est rigoureusement défendue par les cellules stromales-vasculaires voisines. Mol. Métab. 42, 101078. https://doi.org/10.1016/j.molmet.2020.101078 (2020).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Vijay, J. et al. L'analyse unicellulaire du tissu adipeux humain identifie les types de cellules spécifiques au dépôt et à la maladie. Nat. Métab. 2, 97–109. https://doi.org/10.1038/s42255-019-0152-6 (2020).

Article PubMed Google Scholar

Cattaneo, P. et al. Des études parallèles de traçage de la lignée établissent les fibroblastes comme le progéniteur prédominant des adipocytes in vivo. Cell Rep. 30, 571-582.e572. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.12.046 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Murano, I. et al. Les adipocytes morts, détectés comme des structures en forme de couronne, sont répandus dans les dépôts de graisse viscérale des souris génétiquement obèses. J. Lipid Res. 49, 1562-1568. https://doi.org/10.1194/jlr.M800019-JLR200 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Tu, H., Pan, W., Feucht, L. & Kastin, AJ Schéma de trafic convergent de la leptine après endocytose médiée par ObRa-ObRd. J.Cell. Physiol. 212, 215–222. https://doi.org/10.1002/jcp.21020 (2007).

Article CAS PubMed Google Scholar

Tu, H., Hsuchou, H., Kastin, AJ, Wu, X. & Pan, W. Trafic de leptine unique par un récepteur sans queue. FASEB J. 24, 2281–2291. https://doi.org/10.1096/fj.09-143487 (2010).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hileman, SM et al. Caractérisation des isoformes courtes du récepteur de la leptine dans les microvaisseaux cérébraux du rat et de la captation cérébrale de la leptine dans des modèles murins d'obésité. Endocrinologie 143, 775–783. https://doi.org/10.1210/endo.143.3.8669 (2002).

Article CAS PubMed Google Scholar

Jais, A. et al. Le VEGF dérivé des cellules myéloïdes maintient l'absorption du glucose dans le cerveau et limite les troubles cognitifs dans l'obésité. Cellule 165, 882–895. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.03.033 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Flak, JN & Myers, MG Jr. Minireview : Mécanismes d'action de la leptine sur le SNC. Mol. Endocrinol. 30 , 3–1 https://doi.org/10.1210/me.2015–1232 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Tartaglia, LA et al. Identification et clonage d'expression d'un récepteur de leptine, OB-R. Cellule 83, 1263-1271. https://doi.org/10.1016/0092-8674(95)90151-5 (1995).

Article CAS PubMed Google Scholar

Perakakis, N., Farr, OM & Mantzoros, CS La leptine dans la maigreur et l'obésité : examen de pointe du JACC. Confiture. Coll. Cardol. 77, 745–760. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2020.11.069 (2021).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Cohen, P. et al. La suppression sélective du récepteur de la leptine dans les neurones conduit à l'obésité. J.Clin. Enquête 108, 1113–1121. https://doi.org/10.1172/jci13914 (2001).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Xu, J. et al. Identification génétique des circuits neuronaux de la leptine dans les homéostases énergétiques et glycémiques. Nature 556, 505–509. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0049-7 (2018).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kowalski, TJ, Liu, SM, Leibel, RL et Chua, SC Jr. Complémentation transgénique du déficit en récepteurs de la leptine. I. Sauvetage du phénotype obésité/diabète de souris LEPR-nulles exprimant un transgène LEPR-B. Diabète 50, 425–435. https://doi.org/10.2337/diabetes.50.2.425 (2001).

Article CAS PubMed Google Scholar

de Luca, C. et al. Sauvetage complet de l'obésité, du diabète et de l'infertilité chez les souris db/db par des transgènes LEPR-B spécifiques aux neurones. J.Clin. Enquête 115, 3484–3493. https://doi.org/10.1172/jci24059 (2005).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Di Spiezio, A. et al. Le transport de la leptine médié par LepR à travers les barrières cérébrales contrôle la récompense alimentaire. Mol. Métab. 8, 13–22. https://doi.org/10.1016/j.molmet.2017.12.001 (2018).

Article CAS PubMed Google Scholar

Argente-Arizón, P., Freire-Regatillo, A., Argente, J. & Chowen, JA Rôle des cellules non neuronales dans le poids corporel et le contrôle de l'appétit. Devant. Endocrinol. (Lausanne) 6, 42. https://doi.org/10.3389/fendo.2015.00042 (2015).

Article PubMed Google Scholar

Pan, W. et al. Récepteur de la leptine des astrocytes (ObR) et transport de la leptine chez des souris obèses adultes. Endocrinologie 149, 2798–2806. https://doi.org/10.1210/en.2007-1673 (2008).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kim, JG et al. La signalisation de la leptine dans les astrocytes régule les circuits neuronaux hypothalamiques et l'alimentation. Nat. Neurosci. 17, 908–910. https://doi.org/10.1038/nn.3725 (2014).

Article CAS PubMed Google Scholar

Djogo, T. et al. Les cellules gliales NG2 adultes sont nécessaires pour la détection de la leptine médiée par l'éminence médiane et le contrôle du poids corporel. Cellule Metab. 23, 797–810. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.04.013 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Butiaeva, LI et al. Les péricytes exprimant le récepteur de la leptine interviennent dans l'accès des centres d'alimentation hypothalamiques à la leptine circulante. Cellule Metab. 33, 1433-1448.e1435. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.05.017 (2021).

Article CAS PubMed Google Scholar

Yuan, X., Caron, A., Wu, H. & Gautron, L. Expression du récepteur de la leptine dans les cellules périvasculaires intracrâniennes de souris. Devant. Neuroanat. 12, 4. https://doi.org/10.3389/fnana.2018.00004 (2018).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Golden, PL, Maccagnan, TJ & Pardridge, WM Récepteur de leptine de la barrière hémato-encéphalique humaine. Liaison et endocytose dans des microvaisseaux cérébraux humains isolés. J.Clin. Enquête 99, 14–18. https://doi.org/10.1172/jci119125 (1997).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ridder, DA et al. TAK1 dans les cellules endothéliales cérébrales induit la fièvre et la léthargie. J. Exp. Méd. 208, 2615–2623. https://doi.org/10.1084/jem.20110398 (2011).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Li , Z. , Ceccarini , G. , Eisenstein , M. , Tan , K. & Friedman , J.M. Effets phénotypiques d'une mutation induite de l'isoforme ObRa du récepteur de la leptine . Mol. Métab. 2 , 364–3 https://doi.org/10.1016/j.molmet.2013.07.007 (2013).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fei, H. et al. Localisation anatomique des récepteurs de la leptine à épissage alternatif (Ob-R) dans le cerveau de souris et d'autres tissus. Proc. Natl. Acad. Sci. États-Unis 94, 7001–7005. https://doi.org/10.1073/pnas.94.13.7001 (1997).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Munzberg, H. et al. Inhibition appropriée des neurones du noyau arqué hypothalamique orexigène indépendamment de la signalisation du récepteur de la leptine/STAT3. J. Neurosci. 27, 69–74. https://doi.org/10.1523/jneurosci.3168-06.2007 (2007).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Schupp, JC et al. Atlas unicellulaire intégré des cellules endothéliales du poumon humain. Circulation 144, 286–302. https://doi.org/10.1161/circulationaha.120.052318 (2021).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Forde, A., Constien, R., Gröne, HJ, Hämmerling, G. & Arnold, B. Temporal Recombinaison médiée par Cre exclusivement dans les cellules endothéliales à l'aide d'éléments régulateurs Tie2. Genèse 33, 191–197. https://doi.org/10.1002/gene.10117 (2002).

Article CAS PubMed Google Scholar

El-Haschimi, K., Pierroz, DD, Hileman, SM, Bjørbaek, C. & Flier, JS Deux défauts contribuent à la résistance à la leptine hypothalamique chez les souris souffrant d'obésité induite par l'alimentation. J.Clin. Enquête 105, 1827–1832. https://doi.org/10.1172/jci9842 (2000).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Harrison, L. et al. Le tracé fluorescent de la barrière hémato-encéphalique montre un transport de leptine intact chez les souris obèses. Int. J. Obès. (Londres) 43, 1305–1318. https://doi.org/10.1038/s41366-018-0221-z (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Faouzi, M. et al. Accessibilité différentielle de la leptine circulante aux sites hypothalamiques individuels. Endocrinologie 148, 5414–5423. https://doi.org/10.1210/en.2007-0655 (2007).

Article CAS PubMed Google Scholar

Balland, E. et al. Les tanycytes hypothalamiques sont un conduit ERK-dépendant pour la leptine dans le cerveau. Cellule Metab. 19, 293–301. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2013.12.015 (2014).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Duquenne, M. et al. L'entrée de la leptine dans le cerveau via une navette LepR-EGFR tanycytaire contrôle le métabolisme des lipides et la fonction pancréatique. Nat. Métab. 3, 1071-1090. https://doi.org/10.1038/s42255-021-00432-5 (2021).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Yoo, S., Cha, D., Kim, DW, Hoang, TV & Blackshaw, S. Contrôle indépendant de Tanycyte de la signalisation de la leptine hypothalamique. Devant. Neurosci. 13, 240. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00240 (2019).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Dietrich, MO et al. La mégaline assure le transport de la leptine à travers la barrière hémato-LCR. Neurobiol. 29 ans, 902–912. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2007.01.008 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Wong, W. Transport de la leptine vers ses cibles. Sci. Signal. 14, eabm4425. https://doi.org/10.1126/scisignal.abm4425 (2021).

Article PubMed Google Scholar

Hama, H. et al. Preuve indiquant que le métabolisme tubulaire rénal de la leptine est médié par la mégaline mais pas par les récepteurs de la leptine. Endocrinologie 145, 3935–3940. https://doi.org/10.1210/en.2004-0074 (2004).

Article CAS PubMed Google Scholar

Bennett, PA et al. Expression différentielle et régulation des isoformes des récepteurs de la leptine dans le cerveau du rat : effets du jeûne et des œstrogènes. Neuroendocrinologie 67, 29–36. https://doi.org/10.1159/000054295 (1998).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Bondareva, O. et al. Le profilage unicellulaire des cellules endothéliales vasculaires révèle des vulnérabilités progressives spécifiques aux organes pendant l'obésité. Nat. Métab. 4, 1591–1610. https://doi.org/10.1038/s42255-022-00674-x (2022).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wang, P. et al. Une voie leptine-BDNF régulant l'innervation sympathique du tissu adipeux. Nature 583, 839–844. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2527-y (2020).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Monelli, E. et al. La production de polyamines angiocrines régule l'adiposité. Nat. Métab. 4, 327–343. https://doi.org/10.1038/s42255-022-00544-6 (2022).

Article CAS PubMed Google Scholar

Mina, AI et al. CalR : un outil d'analyse basé sur le Web pour les expériences de calorimétrie indirecte. Cellule Metab. 28, 656-666.e651. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.06.019 (2018).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tschöp, MH et al. Un guide pour l'analyse du métabolisme énergétique de la souris. Nat. Méthodes 9, 57–63. https://doi.org/10.1038/nmeth.1806 (2011).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Schütz, E. et al. Effets dépendants et indépendants de l'âge du tissu adipeux périvasculaire et de ses activités paracrines lors de la formation de la néointima. Int. J. Mol. Sci. 21, 282. https://doi.org/10.3390/ijms21010282 (2019).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Télécharger les références

Les auteurs tiennent à remercier Marina Thielen et Michaela Moisch (Département de cardiologie, Centre médical universitaire de Mainz, Allemagne) pour leur excellente assistance technique. L'étude a été soutenue par la Deutsche Forschungsgemeinschaft (SCHA 808/7-1 et SCHA808/15-1) et le Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK Shared-Expertise [SE]-94). KS est chercheur principal du DZHK (site Rhin-Main, Mayence). KZ est soutenu par une bourse de doctorat du réseau de formation innovante Marie Skłodowska Curie "TICARDIO" (accord de subvention n° 813409).

Financement Open Access activé et organisé par Projekt DEAL.

Département de cardiologie, Cardiologie I, Centre médical universitaire de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence, Mayence, Allemagne

Rajinikanth Gogiraju, Astrid Hubert, Luisa Renner, Magdalena L. Bochenek & Katrin Schäfer

Centre de thrombose et d'hémostase, Centre médical universitaire de Mayence, Mayence, Allemagne

Claudius Witzler, Fatemeh Shahneh, Magdalena L. Bochenek, Konstantinos Zifkos, Christian Becker & Madhusudhan Thati

Clinique de dermatologie, Clinique universitaire de Münster, Münster, Allemagne

Christian Becker

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Conception et design de l'étude : RG, TM et KS ; Acquisition et analyse des données : RG, CW, AH, MLB, KZ, FS et LR Rédaction et édition du manuscrit original : RG, CB, TM et KS

Correspondance avec Katrin Schäfer.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui autorise l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur tout support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Gogiraju, R., Witzler, C., Shahneh, F. et al. La suppression des récepteurs endothéliaux de la leptine chez la souris favorise l'obésité induite par l'alimentation. Sci Rep 13, 8276 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-35281-7

Télécharger la citation

Reçu : 19 janvier 2023

Accepté : 16 mai 2023

Publié: 22 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-35281-7

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.