La séquence des événements moléculaires engendrés par des perturbations de signaux externes qui peuvent affecter les horloges circadiennes, et générer des pathologies restait peu connue. Durant ma thèse, j’ai démontré au niveau moléculaire, comment déplacer l’horaire de l'alimentation chez la souris de la phase active à la phase de repos, altère le métabolisme à la suite d’une hypoinsulinémie durant la phase active, ce qui provoque une activation de PPARα qui reprogramme le métabolisme et l'expression de RevErbα et qui de ce fait décale l’horloge de 12h dans les tissus périphériques. Notamment, l’absence de PPARα dans le noyau suprachiasmatique empêche le décalage de l’horloge centrale. Ainsi, les phases d’activité et de repos contrôlées par l’horloge centrale ne sont plus alignées avec l'expression des gènes contrôlée par les horloges périphériques. Ce non-alignement crée un syndrome métabolique similaire à celui observé chez des individus soumis à des horaires de travail décalés. / The sequence of molecular events through which alterations in externals cues may impinge on circadian clocks, and generate pathologies, was mostly unknown. During my thesis work, I have molecularly deciphered, how switching feeding in mice, from the “active” to the "rest" phase [Restricted Feeding (RF)] , alters the metabolism through hypoinsulinemia during the “active” phase, leading to increased PPARα activity, thereby reprograming both metabolism and RevErbα expression and leads to a 12h circadian clock-shift in peripheral tissues.Most notably, the lack of PPARα expression in the suprachiasmatic nuclei (SCN) prevents a shift of the central clock. Therefore, the “active” and “rest” phases controlled by the SCN clock and gene expression controlled by the peripheral circadian clocks are misaligned. Most interestingly, this misalignment generates a metabolic syndrome-like pathology, similar to that associated with shiftwork schedules.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Einflussnahme von konjugierten Linolsäuren (CLA) und strukturverwandten Fettsäuren auf Pansenepithelzellen (PEZ) in Kultur. Die in-vitro Untersuchungen mit primär kultivierten PEZ vom Schaf haben gezeigt, dass eine 48-stündige Inkubation mit CLA C18:2 cis-9, trans-11 (c9t11) und CLA C18:2 trans-10, cis-12 (t10c12) sowie Linolsäure, Ölsäure und trans-Vaccensäure (TVA) zu Veränderungen im Fettsäuremuster der Zellen sowie in der Expression der mRNA verschiedener Proteine führte. Aus den Veränderungen im Fettsäuremuster wurde die Aufnahme sowie die Metabolisierung der supplementierten Fettsäuren abgeleitet. Als wesentlicher Metabolit der TVA wurde die c9t11 identifiziert. Mit dem Nachweis der Stearoyl-CoA-Desaturase (SCD) -mRNA in den PEZ sowie im nativen Gewebe konnte so die endogene CLA-Synthese in den PEZ bestätigt werden. Analysiert wurden außerdem mittels quantitativer rt-PCR die Expression der SCD-mRNA und die mRNA von zwei Transportproteinen, den Monocarboxylat-Transportern (MCT) 1 und 4. Von beiden ist bekannt, dass sie in den Transport kurzkettiger Fettsäuren (SCFA) involviert sind. Die Inkubation mit den einzelnen Fettsäuren führte einheitlich zur Abnahme der SCD-mRNA Expression sowie zu einem verminderten Gehalt der Hauptprodukte der SCD, der C16:1 cis-9 und der C18:1 cis-9. Bezüglich der MCT1 und 4 mRNA-Expression wurde in der Regel eine Heraufregulierung nach Zugabe der Fettsäuren beobachtet. Des Weiteren wurden regulative Einflüsse von PPARα auf die MCTs und die SCD und von PPARγ auf den MCT1 und die SCD nach c9t11-Inkubation mit entsprechenden Antagonisten-Versuchen festgestellt. Die Studien beleuchten somit grundlegende Mechanismen des Stoffwechsels von langkettigen ungesättigten Fettsäuren in PEZ und deren Einflussnahme auf Transkriptionsfaktoren und auf spezifische, für den Wiederkäuer bedeutende Transportproteine für SCFA. Die funktionelle Relevanz dieser Ergebnisse für den Pansen und den Wiederkäuer aber auch für andere Gewebe und Species muss in weiteren Studien geklärt werden.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 3 1 Einleitung 5 Allgemein 5 1.1 CLA-Nomenklatur 6 1.2 Bildung von CLAs und deren Vorkommen 7 1.3 CLA-Supplementierung beim Rind 9 1.4 Zu CLAs strukturverwandte Fettsäuren im Pansen 10 1.5 Potenzielle Wirkungen von CLAs und strukturverwandten Fettsäuren auf das Pansenepithel 11 1.5.1 Aufbau und Bedeutung des Pansenepithels 11 1.5.2 Resorption von langkettigen Fettsäuren über das Pansenepithel 11 1.5.3 Veränderungen der Fettsäurezusammensetzung nach Supplementierung 11 1.5.3.1 Metabolisierung 12 1.5.3.2 SCD und die endogene Synthese von CLA c9t11 13 1.5.4 CLA-Targets im Pansenepithel 15 1.5.4.1 SCD 15 1.5.4.2 Monocarboxylattransporter 16 1.5.4.3 PPAR als Transkriptionsfaktor für die SCD und die MCTs 19 2 Zielstellung 21 3 Originalarbeit 22 4 Ergänzung zur Originalarbeit 43 4.1 Nachweis von SCD-mRNA im nativen Pansenepithel des Schafes 43 Zusammenfassung der Arbeit 44 Literaturverzeichnis 49 Anhang (Supplemental Material) 59 Erklärung zum Eigenanteil der Dissertationsschrift 67 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 69 Publikationen und Vorträge im Rahmen der Dissertation 70

Le carcinome rénal à cellules claires (cRCC) est le principal type histologique de carcinome rénal et l'une des tumeurs les plus résistantes à la chimio et à la radiothérapie. L'absence de biomarqueurs pour la détection précoce et pour le suivi des patients est responsable d'un mauvais pronostic. Il est nécessaire d'identifier de nouveaux biomarqueurs et des cibles thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients. Les microARNs, des petits ARN non codants de 22 nucléotides, qui ont été précédemment montrés comme favorisant l'initiation et la progression tumoral, semblent être de bons candidats. Nous avons focalisé notre étude sur (i) miR-21 qui est le principal oncomiR surexprimé dans le cRCC et (ii) le récepteur nucléaire PPARα (Peroxisome Proliferator Activated Receptor), l'une des cibles de miR-21.D'une part, sur une cohorte de 99 échantillons de cRCC primaires, nous avons montré que l'expression de miR-21 était plus élevée dans les tissus cancéreux que dans les tissus non tumoraux adjacents. In vitro, miR-21 est également surexprimé dans les lignées cellulaires de carcinomes rénaux comparées à la lignée cellulaire épithéliale HK-2 provenant de tubes proximaux humains. De plus, nous avons également montré que la surexpression de miR-21 augmente les propriétés de migration et d'invasion des cellules cancéreuses rénales ainsi que les voies de signalisation prolifératives et anti-apoptotiques, alors que des résultats opposés ont été observés en utilisant une stratégie d'inhibition anti-miR-21. Enfin, nous avons évalué le rôle du miR-21 dans la chimiorésistance du cRCC et montré, en outre, que l'inhibition de miR-21 augmentait significativement la chimiosensibilité au paclitaxel, au 5-fluorouracile, à l'oxaliplatine et au dovitinib, diminuait l'expression des transporteurs à efflux MRP1-6/ABCC1-6 et augmentait l'expression des transporteurs à influx SLC22A1/OCT1, SLC22A2/OCT2 et SLC31A1/CTR1. Ces résultats ont permis la publication d'un article dans Tumor Biology se trouvant en annexe.D'autre part, dans les tissus de patients atteints de cRCC, nous avons montré pour la première fois que la surexpression de miR-21 est en corrélation avec une perte d'expression de PPARα. In vitro, nous avons montré que miR-21 cible le 3'-UTR de PPARα et diminue son expression protéique et que la surexpression de miR-21 diminue l'activité transcriptionnelle de PPARα. En outre, la surexpression et l'activation de PPARα diminuent l'expression de miR-21. En effet, PPARα interagit avec les facteurs de transcription AP-1 et NF-κB et empêche ainsi leur liaison au promoteur de miR-21 diminuant ainsi sa transcription.En conclusion, nous avons montré que (i) miR-21 est un acteur clé de la progression du cancer du rein et joue un rôle important dans la résistance aux chimiothérapies et (ii) qu'il existe une boucle de régulation négative entre miR-21 et PPARα dans le cRCC. / Renal clear cell carcinoma (cRCC) is the major histological type of renal carcinoma and one of the most chemo- and radio-resistant tumors. The absence of biomarkers for early detection and for monitoring patients is responsible of a poor prognosis. It is necessary to identify new biomarkers and therapeutic targets to improve patient care. MicroRNAs, small noncoding RNAs of 22 nucleotides, which have been previously shown to promote malignant initiation and progression, appear to be good candidates.We focused our study on (i) miR-21 which is the main overexpressed oncomirs in cRCC and (ii) the nuclear receptor PPARα (Peroxisome Proliferator Activated Receptor), one of miR-21 targets.In one hand, by using a cohort of 99 primary cRCC samples, we showed that miR-21 expression in cancer tissues was higher than in adjacent non-tumor tissues. In vitro, miR-21 was also overexpressed in renal carcinoma cell lines compared to HK-2 human proximal tubule epithelial cell line. Moreover, we also showed that miR-21 overexpression increased migratory, invasive, proliferative, and anti-apoptotic signaling pathways whereas opposite results were observed using an anti-miR-21-based silencing strategy. Finally, we assessed the role of miR-21 in mediating cRCC chemoresistance and further showed that miR-21 silencing significantly increased chemosensitivity of paclitaxel, 5-fluorouracil, oxaliplatin and dovitinib, decreased expression of multi-drug resistance genes and increased SLC22A1/OCT1, SLC22A2/OCT2 and SLC31A1/CTR1 platinum influx transporter expression. These results led to the publication of an article in Tumor Biology in annex.In other hand, in cRCC tissue patients, we showed for the first time that miR-21 overexpression correlates with a loss of expression of PPARα. In vitro, we showed that miR-21 targets PPARα 3'-UTR and decreases its protein expression and miR-21 overexpression decreases the transcriptional activity of PPARα. Furthermore, PPARα overexpression and activation decrease miR-21 expression. In fact, PPARα interacts with AP-1 and NF-kappaB transcription factors and thus prevents their binding to the miR-21 promoter thus decreasing its transcription.In conclusion, we have shown that (i) miR-21 is a key actor of renal cancer progression and plays an important role in the resistance to chemotherapeutic drugs and (ii) there is a negative regulatory loop between miR-21 and PPARα in cRCC.

Notre étude a montré l’implication de la déficience de PPARα dans la modulation de latranscription des gènes de l’insuline et de l’inflammation des adipocytes chez les sourisadultes C57BL/6J (WT) et PPARα-null. A jeun, les souris PPARα-null sont hypoglycémiquespar rapport aux animaux témoins WT. La concentration en insuline et l’expression de sesARNm pancréatiques, par rapport aux animaux témoins, sont diminuées chez les sourisPPARα-null, suggérant que la suppression du gène de PPARα contribuait à la faibletranscription de ces gènes. De plus, la suppression du gène de PPARα aboutit à la diminutiondes facteurs de transcription des gènes de l’insuline comme Pdx-1, Nkx6.1 et MafA. En outre,la capacité pancréatique fonctionnelle est aussi détériorée par la suppression du gène dePPARα puisque le pancréas des souris PPARα-null exprime de faibles taux de Glut2 et deglucokinase. Les souris PPARα-null expriment des taux élevés d’adiponectine et de leptinecomparées aux souris témoins. Dans les tissus adipeux, les souris PPARα-null présentent uneaugmentation de l’expression de CD14 et CD68 généralement exprimés par les macrophages.La suppression du gène de PPARα diminue, au niveau des adipocytes, l’expression de MCP-1, TNFα, IL-1β, IL-6 et RANTES, alors que l’expression de TLR-2 et de TLR-4 (récepteurspro-inflammatoires) était élevée dans les tissus adipeux. Ces résultats suggèrent qu’encondition normale, la déficience en PPARα, chez les souris est impliquée dans la modulationde la transcription des gènes de l’insuline et le statut inflammatoire du tissu adipeux.En outre, l'invalidation du gène de PPARα dans les cellules T a abouti àl'augmentation de T-bet et la diminution de GATA-3 tant aux niveaux de la protéine que del’ARNm. Comme prévu, l’acide Docosahexaénoïque (DHA) a exercé non seulement un effetinhibiteur sur la prolifération des cellules T, mais aussi a diminué la sécrétion d’IFN-γ etstimulé la sécrétion de l’IL-4 dans les deux types cellulaires. Le DHA a aussi diminué T-bet etaugmenté GATA-3 tant au niveau de la transcription qu’au niveau de la protéine. Quoique lescellules T des souris PPARα-null ont exprimé un plus fort niveau de phosphorylation de p38MAP kinase que les cellules T de WT, le DHA a diminué la phosphorylation des MAPkinases (p38 et ERK1/2) dans tous les deux les types cellulaires. Les inhibiteurspharmacologiques des MAP kinases ont aussi diminué T-bet et augmenté GATA-3 dans lescellules T. Ces résultats démontrent que le DHA, via son action sur les MAP kinases, modulel'expression des facteurs de transcription. Ces résultats expliquent aussi le mécanisme d'actionde cet acide gras sur la différenciation des cellules T dans la maladie et la santé / We assessed, in this study, the effects of PPARα deficiency on the expression of mRNAencoding for insulin gene transcription factors in pancreatic β-cells along with thoseimplicated in inflammation in adipose tissues. On fasting, the adult PPARα-null mice werehypoglycemic. Serum insulin concentrations and its pancreatic mRNA transcripts weredownregulated in PPARα-null mice, suggesting that PPARα gene deletion contributes to lowinsulin gene transcription. The PPARα gene deletion downregulates the mRNA expression ofinsulin gene transcription factors, i.e., Pdx-1, Nkx6.1 and MafA. Besides, the pancreaticfunction was diminished by PPARα deficiency as PPARα-null mice expressed low pancreaticGlut2 and glucokinase mRNA. PPARα-null mice also expressed high adiponectin and leptinmRNA levels compared to wild type animals. Adipose tissues of PPARα-null mice exhibitedupregulation of CD14 and CD68 mRNA, generally expressed by macrophages. PPAR-a genedeletion downregulates the adipocyte mRNA of certain pro inflammatory agents, like MCP-1,TNF-a, IL-1b, IL-6, and RANTES, though pro-inflammatory TLR-2 and TLR-4 mRNAswere upregulated in the adipose tissues. Our results suggest that PPAR-a deficiency, in mice,is implicated in the modulation of insulin gene transcription and inflammatory status inadipose tissues.The another part of the study was conducted on CD4+ T-cells, isolated from wild type(WT) and PPARα-null mice, in order to assess the mechanismof action of docosahexaenoicacid (DHA), an n-3 fatty acid, in the modulation of two transcription factors, i.e., T-bet andGATA-3, implicated in T-cell differentiation towards, respectively, TH1 and TH2 phenotype.The T-cells from PPARα-null mice secreted higher IFN-γ and lower IL-4 concentrations thanWT T-cells. Furthermore, the deletion of PPAR-α gene in T-cells resulted in the upregulationof T-bet and downregulation of GATA-3 both at mRNA and protein levels. DHA exerted notonly an inhibitory effect on T-cell proliferation, but also diminished IFN-γ and stimulated IL-4 secretions in both cell types. DHA also downregulated T-bet and upregulated GATA-3 bothat transcription and protein levels. Though the T-cells from PPARα-null mice expressedhigher p38 phosphorylation than WT T-cells, DHA diminished the MAP kinasephosphorylation (p38 and ERK1/2) in both the cell types. The pharmacological inhibitors ofMAP kinases also downregulated T-bet and upregulated GATA-3 in T-cells. Altogether, theseresults demonstrate that DHA, via its action on MAP kinases, modulates the expression oftranscription factors. These results also explain the mechanism of action of this fatty acid onT-cell differentiation in disease and health

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is among the leading causes of end-stage liver disease. The impaired hepatic lipid metabolism in NAFLD is exhibited by dysregulated PPARα and SREBP-1c signaling pathways, which are central transcription factors associated with lipid degradation and de novo lipogenesis. Despite the growing prevalence of this disease, current pharmacological treatment options are unsatisfactory. Genistein, a soy isoflavone, has beneficial effects on lipid metabolism and may be a candidate for NAFLD treatment. In an in vitro model of hepatic steatosis, primary human hepatocytes (PHHs) were incubated with free fatty acids (FFAs) and different doses of genistein. Lipid accumulation and the cytotoxic effects of FFAs and genistein treatment were evaluated by colorimetric and enzymatic assays. Changes in lipid homeostasis were examined by RT-qPCR and Western blot analyses. PPARα protein expression was induced in steatotic PHHs, accompanied by an increase in CPT1L and ACSL1 mRNA. Genistein treatment increased PPARα protein expression only in control PHHs, while CPTL1 and ACSL1 were unchanged and PPARα mRNA was reduced. In steatotic PHHs, genistein reversed the increase in activated SREBP-1c protein. The model realistically reflected the molecular changes in hepatic steatosis. Genistein suppressed the activation of SREBP-1c in steatotic hepatocytes, but the genistein-mediated effects on PPARα were abolished by high hepatic lipid levels.

Obesity is tightly connected with metabolic diseases including insulin resistance, type 2 diabetes or dyslipidemia. Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-α is a key transcription factor involved in the regulation of lipid metabolism, while its activity is stimulated by a variety of hypolipidemic drugs. n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA), including eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA) acid, are endogenous ligands of PPARα, and they are used in the form of fish oil as dietary supplements in order to lower blood lipid levels and to prevent cardiovascular disease. Wax esters represent a novel lipid form of EPA and DHA, and according to recent studies they could exert more potent effects than the classical fish oil (i.e. triacylglycerols). Mice of the 129S1/SvImJ inbred strain were used in the present experiment, and included wild-type (WT) mice, as well as transgenic mice either with the exclusive expression of the human form of PPARα (hPPARα) or mice completely lacking PPARα (PPARα-KO). Mice were fed for 8 weeks the following diets: (i) a control low-fat diet, (ii) obesogenic high-fat diet (cHF), and (iii) the cHF diet supplemented with the n-3 PUFA concentrate in the form of wax esters isolated from marine zooplankton Calanus finmarchicus (ω3Cal). Mice were subjected to...

L’objectif des travaux de cette thèse a été d’explorer les bases moléculaires de l’effet de l’huile d’Argan (HA) sur le métabolisme lipidique au niveau mitochondriale et peroxysomale ainsi qu’élucider son potentiel anti-inflammatoire. Nous avons donc montré, dans un premier temps, que les méthodes artisanales préservaient les propriétés antioxydantes d’HA empêchant l’oxydation de l’acide férulique contrairement à l’HA d’origines commerciale. Ensuite, le traitement par l‘HA ou par les lipopolysaccharides (LPS) de fibroblastes humains, un modèle cellulaire de la pseudo-adrénoleucodystrophie néonatale (P-NALD), révèle pour l’HA une prolifération des peroxysomes indépendante de l’activation du récepteur nucléaire PPARα et de son coactivateur PGC-1α. Par contre, l’induction de la prolifération de peroxysomes par les LPS est accompagnée d’une activation de PPAR et de PGC-1Parallèlement, une étude a été réalisée au niveau hépatique chez des souris traitées par l‘HA ou par les LPS. Nous avons montré pour la première fois l’activité antioxydante de l’huile d’Argan in vivo au niveau hépatique par l’induction de l’activité enzymatique de la catalase peroxysomale et une activité hypolipémiante par la stimulation des activités déshydrogénases (ACADs) de la -oxydations mitochondriale des acides gars. De plus, l’HA induit la transcription des gènes PPECK et G6PH de la voie de la néoglucogenèse. Nous avons montré également pour la première fois un effet préventif de l’HA contre la répression des activités déshydrogénases des voies de -oxydations mitochondriale et peroxysomale, ainsi que celle la voie de la néoglucogenèse. Nos travaux démontrent que l’HA possède un potentiel anti-inflammatoire, induit par le LPS, élucidé par la répression de cytokines pro-inflammatoires IL-6 et TNFα et par l’induction de cytokines anti-inflammatoires IL10 et IL-4. L’ensemble de nos résultats indiquerait que l’huile d’Argan, du fait de sa composition riche en acide gras mono et polyinsaturés et en antioxydants, a des effets hypolipémiants et anti-inflammatoires au niveau hépatique qui se traduisent par une régulation de l’expression à la fois de récepteurs nucléaires et de leur gènes cibles ainsi que de certaines cytokines / The objective of this thesis work was to explore the molecular basis of Argan Oil (AO) effects on the mitochondrial and peroxisomal lipid metabolism and to elucidate its anti-inflammatory potential. We thus showed, initially, that the artisanal method preparation preserved the antioxidant properties of AO preventing the oxidation of the ferulic acid, by contrast to AO of commercial origin. Then, the treatment by the AO or lipopolysaccharides (LPS) of human fibroblasts, the cellular model of pseudo-neonatal adrenoleukodystrophy (P-NALD), revealed for the AO that peroxisomes proliferation is independent from the activation of the nuclear receptor PPARα and the co-activator PGC-1α. On the other side, the induction of the proliferation of peroxisomes by LPS is accompanied by an activation of both PPARα and PGC-1α. At the same time, mice treatments by AO or by the LPS showed, for the first time, the hepatic antioxidant activity of AO through the induction of the activity of the peroxisomal catalase. In addition, we showed a hypolipidemic activity of AO, by the stimulation of dehydrogenase activities (ACADs) of the mitochondrial fatty acid b-oxidation. Moreover, the AO induces the transcription of genes involved in gluconeogenesis pathway (i.e. PEPCK and G6PH). We also revealed, for the first time, the preventive effect of AO against LPS repressions of mitochondrial and peroxisomal fatty acid degradation as well as on the gluconeogenic pathway. Furthermore, the AO anti-inflammatory potential has been shown, in mice treated by LPS, through the repression of the pro-inflammatory cytokines IL-6 and TNFα and by the induction of the anti-inflammatory cytokines IL10 and IL-4. All together, our results may indicate that the Argan oil, because of its composition rich in mono and polyunsaturated fatty acids and in antioxidants as well, has a hypolipidemic and an anti-inflammatory effects, which are revealed by the regulation of the expressions of nuclear receptors and their target genes including several cytokines

First identified over a decade ago, Astrocyte Elevated Gene-1 (AEG-1) has been studied extensively due to early reports of its overexpression in various cancer cell lines. Research groups all over the globe including our own have since identified AEG-1 overexpression in cancers of diverse lineages including cancers of the liver, colon, skin, prostate, breast, lung, esophagus, neurons and neuronal glia as compared to matched normal tissue. A comprehensive and convincing body of data currently points to AEG-1 as an essential component, critical to the progression and perhaps onset of cancer. AEG-1 is a potent activator of multiple pro-tumorigenic signal transduction pathways such as mitogen-activated protein extracellular kinase (MEK)/ extracellular signal-regulated kinase (ERK), phosphotidyl-inositol-3-kinase (PI3K)/Akt/mTOR, NF-κB and Wnt/β-catenin pathway. In addition, studies show that AEG-1 not only alters global gene and protein expression profiles, it also modulates fundamental intracellular processes, such as transcription, translation and RNA interference in cancer cells most likely by functioning as a scaffold protein. The mechanisms by which AEG-1 is overexpressed in cancer have been studied extensively and it is clear that multiple layers of regulation including genomic amplification, transcriptional, posttranscriptional, and posttranslational controls are involved however; the mechanism by which AEG 1 itself induces its oncogenic effects is still poorly understood. Just as questions remain about the exact role of AEG-1 in carcinogenesis, very little is known about the role of AEG-1 in regulating normal physiological functions in the liver. With the help of the Massey Cancer Center Transgenic/Knockout Mouse Core, our lab has successfully created a germline-AEG-1 knockout mouse (AEG-1-/-) as a model to interrogate AEG-1 function in vivo. Here I present the insights gained from efforts to analyze this novel AEG-1-/- mouse model. Aspects of the physiological functions of AEG-1 will be covered in chapter two wherein details of the characterization of the AEG-1-/- mouse are described including the role of AEG-1 in lipid metabolism. Chapter three discusses novel discoveries about the specific role of AEG-1 in mediating hepatocarcinogenesis by modulating NF-κB, a critical inflammatory pathway. First identified over a decade ago, Astrocyte Elevated Gene-1 (AEG-1) has been studied extensively due to early reports of its overexpression in various cancer cell lines. Research groups all over the globe including our own have since identified AEG-1 overexpression in cancers of diverse lineages including cancers of the liver, colon, skin, prostate, breast, lung, esophagus, neurons and neuronal glia as compared to matched normal tissue. A comprehensive and convincing body of data currently points to AEG-1 as an essential component, critical to the progression and perhaps onset of cancer. AEG-1 is a potent activator of multiple pro-tumorigenic signal transduction pathways such as mitogen-activated protein extracellular kinase (MEK)/ extracellular signal-regulated kinase (ERK), phosphotidyl-inositol-3-kinase (PI3K)/Akt/mTOR, NF-κB and Wnt/β-catenin pathway. In addition, studies show that AEG-1 not only alters global gene and protein expression profiles, it also modulates fundamental intracellular processes, such as transcription, translation and RNA interference in cancer cells most likely by functioning as a scaffold protein. The mechanisms by which AEG-1 is overexpressed in cancer have been studied extensively and it is clear that multiple layers of regulation including genomic amplification, transcriptional, posttranscriptional, and posttranslational controls are involved however; the mechanism by which AEG 1 itself induces its oncogenic effects is still poorly understood. Just as questions remain about the exact role of AEG-1 in carcinogenesis, very little is known about the role of AEG-1 in regulating normal physiological functions in the liver. With the help of the Massey Cancer Center Transgenic/Knockout Mouse Core, our lab has successfully created a germline-AEG-1 knockout mouse (AEG-1-/-) as a model to interrogate AEG-1 function in vivo. Here I present the insights gained from efforts to analyze this novel AEG-1-/- mouse model. Aspects of the physiological functions of AEG-1 will be covered in chapter two wherein details of the characterization of the AEG-1-/- mouse are described including the role of AEG-1 in lipid metabolism. Chapter three discusses novel discoveries about the specific role of AEG-1 in mediating hepatocarcinogenesis by modulating NF-κB, a critical inflammatory pathway.

L'objectif des travaux de cette thèse a été d'explorer les bases moléculaires de l'effet de l'huile d'Argan (HA) sur le métabolisme lipidique au niveau mitochondriale et peroxysomale ainsi qu'élucider son potentiel anti-inflammatoire. Nous avons donc montré, dans un premier temps, que les méthodes artisanales préservaient les propriétés antioxydantes d'HA empêchant l'oxydation de l'acide férulique contrairement à l'HA d'origines commerciale. Ensuite, le traitement par l'HA ou par les lipopolysaccharides (LPS) de fibroblastes humains, un modèle cellulaire de la pseudo-adrénoleucodystrophie néonatale (P-NALD), révèle pour l'HA une prolifération des peroxysomes indépendante de l'activation du récepteur nucléaire PPARα et de son coactivateur PGC-1α. Par contre, l'induction de la prolifération de peroxysomes par les LPS est accompagnée d'une activation de PPAR et de PGC-1Parallèlement, une étude a été réalisée au niveau hépatique chez des souris traitées par l'HA ou par les LPS. Nous avons montré pour la première fois l'activité antioxydante de l'huile d'Argan in vivo au niveau hépatique par l'induction de l'activité enzymatique de la catalase peroxysomale et une activité hypolipémiante par la stimulation des activités déshydrogénases (ACADs) de la -oxydations mitochondriale des acides gars. De plus, l'HA induit la transcription des gènes PPECK et G6PH de la voie de la néoglucogenèse. Nous avons montré également pour la première fois un effet préventif de l'HA contre la répression des activités déshydrogénases des voies de -oxydations mitochondriale et peroxysomale, ainsi que celle la voie de la néoglucogenèse. Nos travaux démontrent que l'HA possède un potentiel anti-inflammatoire, induit par le LPS, élucidé par la répression de cytokines pro-inflammatoires IL-6 et TNFα et par l'induction de cytokines anti-inflammatoires IL10 et IL-4. L'ensemble de nos résultats indiquerait que l'huile d'Argan, du fait de sa composition riche en acide gras mono et polyinsaturés et en antioxydants, a des effets hypolipémiants et anti-inflammatoires au niveau hépatique qui se traduisent par une régulation de l'expression à la fois de récepteurs nucléaires et de leur gènes cibles ainsi que de certaines cytokines

Alcohol consumption causes liver diseases, designated as Alcoholic Liver Disease (ALD). Because alcohol is detoxified by alcohol dehydrogenase (ADH), a major ethanol metabolism system, the development of ALD was initially believed to be due to malnutrition caused by alcohol metabolism in liver. The discovery of the microsomal ethanol oxidizing system (MEOS) changed this dogma. Cytochrome P450 enzymes (CYP) constitute the major components of MEOS. Cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) in MEOS is one of the major ROS generators in liver and is considered to be contributive to ALD. Our labs have been studying the relationship between CYP2E1 and ALD for many years. Recently, we found that human CYP2A6 and its mouse analog CYP2A5 are also induced by alcohol. In mice, the alcohol induction of CYP2A5 is CYP2E1-dependent. Unlike CYP2E1, CYP2A5 protects against the development of ALD. The relationship of CYP2E1, CYP2A5, and ALD is a major focus of this review.