Depuis plusieurs années, le tissu adipeux est reconnu comme un organe complexe et extrêmement important au maintien de l'homéostasie chez les mammifères. En effet, une dérégulation de sa taille et/ou de ses fonctions endocrines peut mener à l'apparition de nombreuses pathologies potentiellement mortelles, telles que le diabète de type II, l'hypertension ou encore des troubles cardiovasculaires. Ainsi, il est d'une importance capitale de bien comprendre les phénomènes moléculaires qui entourent la différenciation des cellules graisseuses afin de mieux réagir en clinique lors de l'apparition de telles conditions. Dans cette thèse, j'ai étudié le rôle d'une protéine kinase appelée dual leucine zipper-bearing kinase (DLK) dans la formation du tissu graisseux en utilisant un modèle cellulaire murin à différenciation inductible, les 3T3-L1. À l'aide d'approches pharmacologiques et d'ARN interférence, j'ai pu démontrer que cette protéine est essentielle à l'adipogenèse. En effet, une diminution de l'expression de DLK dans les cellules 3T3-L1 bloque la différenciation à un stade précoce, i.e. entre la liaison du facteur de transcription C/EBP[béta] à l'ADN et l'expression de ses gènes cibles, tels que C/EBP[alpha] et PPAR[gamma]. L'étude plus poussée des voies de signalisation des MAPKs à l'aide d'inhibiteurs pharmacologiques dans des cellules où l'expression de DLK a été diminuée a révélé que l'action bénéfique de DLK lors de la différenciation se situe au niveau de la voie ERK. En effet, l'induction de DLK au cours de l'adipogenèse résulte en une diminution de l'association des protéines KSR-1, Mek et ERK, ce qui mène à une diminution temporaire de l'activité de ERK et de la phosphorylation inhibitrice sur la sérine 82 du régulateur central de la différenciation des adipocytes, PPAR[gamma]. Finalement, nous avons pu déterminer que l'induction de DLK au cours de la différenciation des cellules graisseuses est modulée par PPAR[gamma].

Thesis (M.A.) -- Boston University, 2013. / Increased free fatty acid (FFA) flux from adipocytes due to increased lipolysis, has a key contribution in the pathophysiology of metabolic disease. There is a lack of knowledge of the molecular components which determine the TG storing capacity and lipolysis in adipocytes. Studies from our lab and others have demonstrated the role of a lipid droplet associated protein, Fat Specific Protein 27 (FSP27, also called CIDEC), in regulating triglyceride accumulation and lipolysis in adipocytes, but its mechanism of action remains elusive. In the present study, we used cultured human primary adipocytes to define the role of FSP27 in regulating both basal and isoproterenol-stimulated lipolysis. Using a combination of RNAi and adenoviral mediated overexpression techniques, we have shown that FSP27 regulates ATGL-mediated lipolysis by down-regulating gene and protein expression of ATGL. Furthermore, our data shows that FSP27-mediated triglyceride accumulation is suppressed in the absence of ATGL. Our results support a model whereby FSP27 regulates ATGL-mediated lipolysis to accumulate triglycerides in human adipocytes

Thèse doctorat : Biochimie : Villeurbanne, INSA : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 127-136. Index.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2003. / Härtill 5 uppsatser.

Thesis (M.D. with Distinction in Research) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2003. / Vita. Bibliography: 64-91.

Le mélanome est un cancer cutané dérivé de la transformation maligne des mélanocytes, cellules responsables de la pigmentation de la peau. Aujourd'hui, il est clairement reconnu que la progression tumorale est le produit d'une interaction dynamique entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. Parmi les modes de communication intercellulaire, la sécrétion de nanovésicules appelées exosomes apparaît depuis une vingtaine d'années comme des acteurs majeurs de cette communication. En effet, ils permettent le transport d'un matériel complexe qui pourra impacter le devenir des cellules réceptrices. Bien que différentes données de la littérature aient mis en évidence le rôle des exosomes dans la progression du mélanome ainsi que la résistance aux traitements, les mécanismes moléculaires associés restent peu connus. Le premier objectif de ma thèse a consisté en l'identification du contenu protéique des exosomes de mélanome. Pour cela, nous avons identifié par spectrométrie de masse l'exoprotéome de sept lignées de mélanome d'agressivités différentes. L'analyse de ces résultats nous a permis de mettre en évidence une signature spécifique au niveau des exosomes sécrétés par les cellules les plus agressives. Cette signature a pu être corrélée à des propriétés fonctionnelles portées par ces vésicules. En effet, le traitement de cellules moins agressives par ces vésicules suffit à augmenter leur potentiel migratoire. Ces résultats montrent le rôle joué par les exosomes de mélanome dans la communication entre cellules cancéreuses et la progression tumorale. Parmi les cellules composant le microenvironnement d'un mélanome invasif, les adipocytes présents dans l'hypoderme représentent un acteur émergeant favorisant la progression tumorale. L'équipe dans laquelle j'ai effectué ma thèse a été l'une des premières à montrer, dans un modèle de cancer du sein, l'importance des adipocytes dans l'agressivité tumorale. Bien que différentes études aient montré l'impact des adipocytes sur la progression du mélanome, les mécanismes moléculaires associés restent peu connus. Le second aspect de ma thèse a consisté en l'étude du rôle des adipocytes dans la progression de ce type de tumeurs. Ces derniers stimulent le potentiel migratoire de cellules de mélanome et cet effet est médié par les exosomes sécrétés par les adipocytes (ad-exos). De façon intéressante, nous avons observé que les ad-exos contiennent des protéines impliquées dans chaque étape du métabolisme des acides gras et induisent une reprogrammation métabolique des cellules cancéreuses. L'augmentation de la migration des cellules tumorales induite par les ad-exos est dépendante de ce remodelage métabolique. Ces résultats montrent que les ad-exos participent au dialogue délétère entre mélanome et adipocytes. Ce dialogue pourrait être amplifié dans des conditions d'obésité expliquant le pronostic défavorable observé chez ce sous-groupe de patients. Nous avons montré, qu'en condition d'obésité, la sécrétion d'exosomes par les adipocytes est augmentée. De plus, à quantité égale d'exosomes, l'effet des ad-exos de souris obèses sur la migration des cellules cancéreuses est amplifié. Les ad-exos pourraient donc en partie être responsables du mauvais pronostic observé pour les individus obèses. En conclusion, nous avons montré que les exosomes sont des acteurs majeurs de la progression du mélanome. La signature spécifique que nous avons mise en évidence dans les vésicules sécrétées par les lignées métastatiques pourrait, à terme, être utilisée pour le pronostic de ce cancer. D'autre part, les ad-exos induisent un remodelage métabolique des cellules cancéreuses conduisant à l'augmentation du potentiel migratoire. La compréhension du rôle joué par ces vésicules permettra à terme d'interrompre le dialogue délétère entre adipocytes et cellules tumorales, en particulier chez les individus obèses. / Melanoma is a skin cancer derived from the malignant transformation of melanocytes, cells involved in the skin pigmentation. It is now clearly established that tumor progression results in a dynamic interaction between tumor cells and their microenvironment. Among the different modes of cell communication, the secretion of nanovesicles called exosomes has been extensively studied in the last twenty years and they appear to be major actors in this communication. Indeed, they enable the transport of complex biological material that may impact the behavior of recipient cells. Whereas melanoma exosomes have been implicated in tumor progression and chemoresistance, the mechanisms associated with these processes are little known. The first part of my thesis consisted in the identification of the protein content of melanoma cell exosomes. We identified the exoproteome of seven melanoma lines with various degrees of agressivity using mass spectrometry. The obtained results highlighted the presence of a specific signature in the exosomes secreted by the most aggressive cells. Moreover, this signature was correlated with functional properties of the vesicles. Indeed, incubation of less aggressive cells with these vesicles promoted their migratory abilities. These results show the role of melanoma exosomes in cancer cell communication and in tumor progression. Among the cells composing the microenvironment of invasive melanoma, adipocytes, present in the hypodermis, represent an emerging actor in tumor progression. The group in which I did my PhD was one of the first to highlight the importance of fat cells in breast cancer aggressiveness. Whereas different studies have shown the role of adipocytes in melanoma progression, the mechanisms associated are little known. The second aim of my thesis therefore consisted in the study of the role of adipocytes in melanoma progression. We have shown that adipocytes stimulate the migratory abilities of melanoma cells and that this effect is mediated by exosomes secreted by adipocytes. Interestingly, we observed that these vesicles contain proteins involved in every step of fatty acid metabolism and induce a metabolic reprogramming of cancer cells. The increase in tumor cell migration induced by adipocyte exosomes is dependent on this metabolic remodeling. These results show that adipocyte exosome are actors of the deleterious dialogue between melanoma and adipocytes. This dialogue could be amplified in obese conditions and could explain the poor prognostic of this subtype of patients. We have shown that in obese conditions, exosome secretion by adipocytes is increased. In addition, at equal concentrations in exosomes, the effect of the vesicles secreted by adipocytes from obese mice on cancer cell migration is amplified. Adipocyte exosomes could therefore participate in the poor prognosis of obese patients. In conclusion, we have shown that exosomes represent a major player in melanoma progression. The specific pattern contained in the exosomes from aggressive cells could be used as prognostic biomarkers in melanoma. On the other hand, adipocyte exosomes induce a metabolic reprogramming of cancer cells and this leads to an increase in their migratory abilities. Understanding the role of adipocyte exosomes in tumor progression could help to stop the deleterious dialogue between adipocytes and tumor cells, particularly in obese individuals.

BACKGROUND: Human mesenchymal progenitor cells are multipotent cells that can be harvested from various adult and fetal tissues. They exhibit the potential to differentiate into several cell lineages, most notably osteogenic, chondrogenic, and adipogenic lineages. Conditions such as osteoporosis, metabolic disease, and arthritis are examples of dysfunction of tissues formed by the mesenchyme. The inability of these conditions to be healed by the body’s own mechanisms has raised considerable interest in the potential of using mesenchymal progenitor cells as a therapeutic intervention. This concept opens the possibility of harvesting mesenchymal progenitor cells from an individual, growing them into the desired tissue, and implanting them back into the individual. Treatment of this nature is much less invasive than current methods, overcomes rejection by the immune system, and could potentially demonstrate better outcomes in individuals suffering from degenerative disease of the mesenchyme. AIMS/OBJECTIVES: The aims of this study were to determine and to characterize the differentiation of human adipose-derived mesenchymal progenitor cells into osteocytes, chondrocytes, and adipocytes. The differentiation capacity of the mesenchymal progenitor cells was evaluated through cell staining, immunofluorescence, and RNA sequencing. METHODS: Subcutaneous adipose tissue was collected from patients undergoing elective panniculectomies. The abdominal panniculus was liposuctioned, and small explants of fat were embedded in Matrigel. Mesenchymal progenitor cells were extracted from the explants and plated for differentiation into osteogenic, chondrogenic, and adipogenic lineages. Control cells were grown in parallel in basal media to confirm differentiation. Dye staining for differentiation was performed with Alizarin Red S, Alcian Blue, and Oil Red O, and immunofluorescence staining was performed to indicate lineage-specific markers for differentiation. RNA sequencing was also completed on the different cell lineages. RESULTS: Human adipose-derived mesenchymal progenitor cells displayed the capacity to differentiate into osteogenic, chondrogenic, and adipogenic lineages as evidenced by dye staining. Osteogenic differentiation was confirmed with Alizarin Red S staining of calcium deposits in the differentiated cells, whereas staining in the control resulted in no calcium deposits. Alcian Blue staining confirmed chondrogenic differentiation as glycoproteins secreted by the differentiated cells were evident and different in morphology compared with the control cells. Oil Red O staining indicated adipogenic differentiation by showing lipid droplets in the differentiated cells and no lipid droplets in the control. RNA sequencing provided support that lineage differentiation was successful. Immunofluorescence staining further proved that differentiated cells expressed lineage-specific proteins and demonstrated morphological differences. CONCLUSIONS: This study demonstrates that mesenchymal progenitor cells harvested from human adipose tissue have the potential to differentiate into adipogenic, chondrogenic, and osteogenic cell lineages when induced with differentiation media. The differentiation of these cells can be assessed with dye staining, RNA sequencing, and immunofluorescence staining methods. Further studies should be done to investigate the potential of mesenchymal progenitor cells for therapeutic interventions in the treatment of various illnesses related to the mesenchyme.

No description available.

La dysfonction du tissu adipeux lors de l’obésité participe au développement de la résistance à l’insuline. L’activation de p53 dans l’adipocyte a récemment été impliquée dans la résistance à l’insuline lors de l’obésité, par des mécanismes inconnus. Le microARN miR-34a participe à la réponse cellulaire induite par p53 dans différents types cellulaires. Parmi ses cibles figurent Vamp2 et Sirt1, deux protéines impliquées respectivement dans la translocation des transporteurs de glucose (Glut4) et la sensibilité à l’insuline. Nous montrons que l’expression de p53 est augmentée dans les adipocytes de souris rendues obèses par un régime riche en graisses. Nous observons une augmentation du nombre d’adipocytes avec des dommages à l’ADN et également plus de dommages dans les adipocytes provenant des souris obèses. L’induction de dommage à l’ADN par la doxorubicine et la stabilisation de p53 par la nutline inhibe le transport de glucose induit par l’insuline et la signalisation de l’insuline dans des adipocytes en culture d’origine murine et humaine. En accord avec l’activation de p53 dans l’adipocyte lors de l’obésité, nous montrons que l’expression de miR-34a est augmentée dans le TA et les adipocytes de souris obèses. La surexpression de miR-34a dans des adipocytes 3T3-L1 inhibe le transport de glucose en réponse à l’insuline, la signalisation insulinique, la lipolyse, et augmente l’expression de l’ARNm de la leptine. Nous montrons que l’inhibition de la signalisation insulinique est due à l’induction de l’ARNm et de la tyrosine phosphatase PTP1B par miR-34a. L’inhibition de la lipolyse s’accompagne d’une inhibition d’expression d’ATGL, l’enzyme limitante de la lipolyse. / Dysfunction of adipose tissue in obesity is involved in the development of insulin resistance. Activation of p53 in adipocytes has recently been implicated in insulin resistance in obesity, by unknown mechanisms. MicroRNA miR-34a is involved in the cellular response induced by p53 in different cell types. Among its targets, VAMP2 and Sirt1are two proteins involved respectively in the translocation of glucose transporters (Glut4) and the insulin sensitivity. We show that p53 expression is increased in adipocytes of obese mice. We are seeing an increased number of fat cells with DNA damage and also more damage in adipocytes from obese mice. The induction of DNA damage by doxorubicin and stabilization of p53 by Nutline inhibits glucose transport induced by insulin and the insulin signaling in murine and human adipocytes in vitro. Consistent with the p53 activation in adipocytes in obesity, we show that the expression of miR-34a is increased in the TA and obese mice adipocytes. Overexpression of miR-34a in 3T3-L1 adipocytes inhibits glucose transport in response to insulin, insulin signaling, lipolysis, and increases expression of the mRNA of leptin. We show that the inhibition of the insulin signaling is due to induction of the mRNA and the tyrosine phosphatase PTP1B by miR-34a. Inhibition of lipolysis is accompanied by inhibition of expression of ATGL, the rate-limiting enzyme in lipolysis. Common to all of these effects is the control of the expression of these proteins by Sirt1, a NAD + dependent deacetylase. However, inhibition of expression of miR-34a by Sirt1 can not account for all the observed effects.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2007. / Härtill 4 uppsatser.