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京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第17986号 / 農博第2033号 / 新制||農||1019(附属図書館) / 学位論文||H26||N4811(農学部図書室) / 80830 / 京都大学大学院農学研究科応用生命科学専攻 / (主査)教授 植田 和光, 教授 植田 充美, 教授 三芳 秀人 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

L’athérosclérose débute par l’accumulation de cholestérol dans les cellules des parois artérielles, formant des plaques d’athéromes. LRP1 protège contre la maladie en inhibant l’accumulation intracellulaire de cholestérol et nous avions montré qu’une signalisation Wnt5a était impliquée dans cette inhibition. Le projet de thèse consistait à caractériser les mécanismes moléculaires de cette inhibition et à vérifier l’effet athéroprotecteur de Wnt5a. Nous avons montré in vitro et in vivo que Wnt5a inhibe l’accumulation de cholestérol via la stimulation de son export et l’inhibition de sa synthèse endogène. Nous avons ensuite observé que l’invalidation de Wnt5a spécifiquement dans les CMLv de souris LDLR-/- conduit à une augmentation des lésions athéromateuses après un régime riche en cholestérol, confirmant alors son rôle athéroprotecteur. Nos travaux ont ainsi permis de révéler le potentiel de Wnt5a en tant que cible thérapeutique dans le traitement contre l’athérosclérose. / Protects against intracellular cholesterol accumulation and we identified the secreted protein Wnt5a as a partner of this inhibitory effect of LRP1. The aim of this thesis is to determine the molecular mechanisms by which the LRP1/Wnt5a signaling pathway prevents cholesterol accumulation in cells and to study the antiatherogenic potential of Wnt5a. We first showed in vitro and in vivo that Wnt5a decreases cellular cholesterol content by stimulating its efflux through the induction of cholesterol transporters expression and by down-regulating the expression of HMGCoA-reductase. Then we used mice deleted for Wnt5a specifically in smooth muscle cells, which present more atherosclerotic lesions than control mice after a high cholesterol diet. This confirms that Wnt5a protects against atherosclerosis and could be an interesting therapeutic target in the treatment of the disease.

L’infection par le virus de l’hépatite C (HCV) est une cause majeure d’hépatite chronique, de cirrhose hépatique et ce carcinome hépatocellulaire dans le monde. La compréhension des relations entre le virus et sa cellule hôte, l’hépatocyte, est indispensable pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’un vaccin préventif. La particularité de ce virus est son lien étroit avec le métabolisme lipidique. Le virus circule dans le sang associé aux lipoprotéines, formant une lipo-viro-particule (LVP) infectieuse. L’apolipoprotéine E (apoE) est une protéine cellulaire faisant intégralement partie de la LVP. Elle joue un rôle majeur dans l’infection et à la production des particules virales. Durant ce travail de thèse, j’ai pu approfondir les connaissances sur le rôle d’apoE dans le cycle viral du HCV sous deux aspects très différents. D’une part, j’ai pu démontré que la forme libre d’apoE, non liée aux lipoprotéines, inhibe la réplication du HCV grâce à la régulation du métabolisme lipidique hépatique, en induisant un efflux de cholestérol ABCG1-dépendant. D’autre part, j’ai participé à une étude démontrant que l’apoE liée à la LVP contribue à l’échappement du virus au système immunitaire, en masquant les épitopes de la protéine virale E2 aux anticorps neutralisants. Ces études ont mis en évidence deux nouveaux rôles d’apoE dans la pathogenèse du HCV. / Hepatitis C virus (HCV) infection is a major cause of chronic hepatitis, liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma worldwide. Understanding virus-host interactions in hepatocytes will contribute towards the development of new therapeutic strategies and a protective vaccine. HCV life cycle and the lipid metabolism are inextricably intertwined. A particular feature of this virus is that, in the blood, HCV virions are associated with lipoproteins, forming an infectious lipoviroparticle (LVP). Apolipoprotein E (apoE) is a key component of LVPs that plays an essential role in HCV entry and virions production. My PhD project entailed a more detailed dissection of apoE’s role in the HCV life cycle. I demonstrated that lipid-free apoE inhibits HCV replication by regulating the hepatic lipid metabolism via an ABCG1-dependent cholesterol efflux. Furthermore, I contributed to a study demonstrating that LVP-associated apoE helps the virus escape host immunity by blocking access of neutralizing antibodies to the viral glycoprotein E2. The work presented highlights two new roles of apoE in HCV pathogenesis

<p> The liver X receptors (LXRs) are members of the nuclear hormone receptor (NHR) superfamily of transcription factors and are activated by oxysterols. As such, LXRs act as "cholesterol sensors" and play an integral role in cholesterol homeostasis by modulating the expression of genes involved in lipid transport and metabolism as well as inflammation. </p> <p> This thesis begins by describing the modulation of LXR transactivation by PKC. Specifically, transactivation by LXRα is decreased upon activation of PKC signalling pathways as assessed by LXR reporter gene analysis and endogenous target gene expression. These findings reveal a mode of regulation of LXRα that may be relevant to disease conditions where aberrant PKC signalling is observed. </p> <p> The second and third part of the thesis turns the attention to the role of LXR in human airway smooth muscle (hASM), a crucial effector cell in asthma progression. For the first time, research described here indicates that primary human ASM cells express functional LXRs. Moreover, LXR target genes ABCA 1 and ABCG I were highly induced upon the addition of LXR agonists leading to enhanced cholesterol efflux to apoAI and HDL, a process dependant entirely on ABCA I. Furthermore, activation of LXR inhibited the expression of multiple cytokines in response to inflammatory mediators and inhibited the proliferation and migration of hASM cells, two important processes that contribute to the airway remodelling observed in the asthmatic lung. </p> <p> This body of work suggests that modulation of LXR offers prospects for new therapeutic approaches in the treatment of asthma. Furthermore, it establishes a critical role for ABCA 1 in lipid transport in ASM cells and suggests that dysregulation of cholesterol homeostasis in these cells may be important. These findings have broad implications in the association of hypercholesterolemia and AHR and places LXR at the forefront of novel therapeutic avenues to treat inflammatory lung disease. </p> / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)