Rôle du facteur de transcription LYL1 dans la différentiation des adipocytes

Impact of LYL1 deficiency on adipocyte differentiation

• Auteur / Autrice : Abid Hussain
• Direction : Valérie Pinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 20/10/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Danièle Noël
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Pinet, Danièle Noël, Nadine Binart, Christian Dani, Matthieu Lacroix
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nadine Binart, Christian Dani

Mots clés

Mots clés contrôlés

Adipocytes

Tissu adipeux

Cellules endothéliales

Facteurs de transcription

Mots clés libres

Lyl1

Facteur de transcription

Niche vasculaire

Cellule endothéliale

Tissu adipeux

Différentiation adipocytaire

Lyl1

Transcriptional factor

Vascular niche

Endothelial cell

Adipose tissue

Adipocyte differentiation

Résumé

LYL1 (Lymphoblastic leukemia-derived sequence 1) est un facteur de transcription basic hélice-boucle-hélice (bHLH) exprimé dans les lymphocytes B, les cellules myéloïdes et les cellules endothéliales (CE). Les souris déficientes pour Lyl1 (Lyl1-/-) sont viables et chez la souris adulte, LYL1 a un rôle majeur dans la maturation des vaisseaux sanguins nouvellement formés et dans le contrôle de la perméabilité vasculaire basale, suggérant l'importance de LYL1 dans le maintien de la quiescence et/ou stabilisation des CE. Les vaisseaux sanguins représentent une barrière entre le sang et le tissu conjonctif. Ils peuvent également jouer le rôle de niche vasculaire contenant des progéniteurs des différentes cellules murines (par exemple, des cellules hématopoïétiques, des cellules β-pancréatiques, des cellules neuronales, des cellules hépatiques et des cellules adipeuses). Les deux tissus adipeux, blancs et bruns (WAT et BAT), sont très vascularisés. Jusqu'à présent, rien n'était connu sur le rôle de LYL1 dans le tissu adipeux. Les résultats présentés dans cette thèse montrent que l'augmentation significative du poids corporel des mâles Lyl1-/- par rapport aux souris sauvages (WT), sous régime normal, n'est pas associée à des troubles métaboliques. Ils présentent également un poids plus élevé de tissus adipeux (WAT et BAT) et de plus grandes gouttelettes lipidiques. In vivo, la perte de Lyl1 accélère le processus de différenciation des cellules souches adipeuses (CSA), puisque les adipocytes blancs et bruns sont matures et actifs plus tôt. De plus, les CSA sont moins nombreuses dans les tissus adipeux, ce qui confirme que la perte de Lyl1 favorise la différenciation des CSA vers adipocytes matures. Nous avons également démontré que Lyl1 est exprimée dans les CSA et les pré-adipocytes, suggérant un rôle direct dans LYL1 dans la différenciation adipocytaire. D'autre part, les vaisseaux des WAT des souris Lyl1-/- sont mal recouverts de cellules murales et plus perméables, suggérant que la niche vasculaire des tissus adipeux pourrait être perturbée. Sous alimentation riche en graisses (HFD), le poids corporel et le poids du tissu adipeux sont plus faibles chez les souris Lyl1-/- par rapport à WT. De plus les souris Lyl1-/- présentent de plus petites gouttelettes lipidiques que les WT, sous HFD. Ces résultats préliminaires, suggèrent que les souris Lyl1-/- pourraient être protégées contre l'obésité induite par l'alimentation. Cependant d'autres expériences sont nécessaires pour valider ces résultats. Il existe probablement un mécanisme de compensation qui se met en place chez les souris Lyl1-/- sous HFD. Ce travail a démontré que, sans Lyl1, la différenciation adipocytaire est accélérée et que la niche vasculaire adipocytaire est perturbée.

LYL1 (Lymphoblastic leukemia-derived sequence 1) is a basic helix-loop-helix (bHLH) transcriptional factor, which is expressed in B lymphocytes, myeloid cells and endothelial cells (EC). Lyl1 deficient (Lyl1-/-) mice are viable and in adult mice, LYL1 has an active role in the maturation of newly formed blood vessels and is also involved in the control of basal vascular permeability, suggesting that LYL1 is required for the maintenance of EC quiescence and stabilization. Blood vessels provide a barrier between connective tissue and blood. They also have been described as “vascular niche” containing progenitors of different murine cells (e.g. hematopoietic cells, pancreatic β-cells, neuronal cells, liver cells and adipose cells). Both white and brown adipose tissues (WAT and BAT) are highly vascularized. Up to now, nothing was known concerning the role of LYL1 in adipose tissue. The results presented in this thesis revealed that the significant increase in body weight of Lyl1-/- males compared to their wild type (WT) littermates under chow diet is not due to any metabolic disorders. They also showed higher adipose tissue weights (BAT and WAT) and bigger lipid droplets. In vivo Lyl1 deficiency cause early differentiation process of adipose stem cells (ASCs) since both white and brown adipocytes are mature and active faster. In addition, ASCs are less numerous in Lyl1-/- adipose tissues, which confirm that Lyl1 deficiency favors the differentiation of ASCs towards mature adipocytes. We also demonstrated that Lyl1 is expressed both in ASCs and pre-adipocytes, suggesting a direct role of LYL1 in adipocyte differentiation. On the other hand, the vessels in Lyl1-/- WAT are poorly covered with mural cells and more permeable, proposing that adipose stem cell vascular niche could be disturbed. Under high fat diet (HFD), total body weight and adipose tissue weight are lower in Lyl1-/- mice compared to WT. Moreover smaller lipid droplets were observed in Lyl1-/- mice under HFD. These preliminary results suggest that Lyl1-/- mice could be protected from diet-induced obesity. However more experiments are needed to validate these results. Probably there is a compensatory type of mechanism going on under HFD in Lyl1-/- mice. This work demonstrated that under Lyl1 deficiency adipocyte differentiation process becomes faster and adipose tissue vascular niche could be disturbed.