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Class-specific responses of brown adipose tissue to steroidal and nonsteroidal mineralocorticoid receptor antagonists
Journal of Endocrinological Investigation ( IF 5.4 ) Pub Date : 2021-07-16 , DOI: 10.1007/s40618-021-01635-z
V Marzolla 1 , A Feraco 1, 2 , F Limana 2, 3 , P Kolkhof 4 , A Armani 1, 2 , M Caprio 1, 2
Affiliation  

Aldosterone exerts deleterious effects on the cardiovascular system and promotes adipose tissue expansion via mineralocorticoid receptor (MR) activation. We previously demonstrated that administration of steroidal mineralocorticoid receptor antagonists (MRA) in mice fed a moderate high-fat diet is able to reduce white adipose tissue (WAT) expansion, stimulate browning of WAT and activate interscapular brown adipose tissue (iBAT). Here, we aimed to compare the metabolic and adipose tissue-specific effects of the novel non-steroidal MRA finerenone (Fine) and spironolactone (Spiro) in a mouse model of very high-fat diet (HFD)-induced obesity. C57BL/6 J male mice were fed a 60% HFD containing or not Spiro or Fine for 12 weeks. WAT and iBAT morphology and adipose tissue gene expression analysis were assessed. After 12 weeks, both groups of mice showed similar weight gain compared to the HFD group. Histological and molecular analyses of WAT did not show significant differences among all experimental groups; differently, iBAT histological analysis revealed that Fine was able to increase recruitment of brown adipocytes in this depot, whereas mice treated with Spiro failed to elicit any iBAT response, as indicated by no changes in lipid droplets size and iBAT density, compared to HFD. Increased iBAT recruitment could explain, at least in part, the improved insulin resistance observed in mice treated with Fine, as shown by a significant reduction in homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA) index. These findings were confirmed by gene expression analysis of ucp-1, pgc1-α, and beta-3 adrenoreceptor (Adrb3) in iBAT, revealing significantly higher expression of these thermogenic genes in HFD + Fine group compared to HFD, whereas Spiro did not modify their expression. In summary, we demonstrated that, differently from Fine, Spiro did not induce iBAT recruitment. Our current study suggests that Fine, through its direct effects on iBAT, represents a promising pharmacologic tool to treat human metabolic diseases associated with adipose tissue dysfunctions.



中文翻译:

棕色脂肪组织对甾体和非甾体盐皮质激素受体拮抗剂的类别特异性反应

醛固酮对心血管系统产生有害影响,并通过盐皮质激素受体 (MR) 激活促进脂肪组织扩张。我们之前证明,在喂食适度高脂肪饮食的小鼠中给予甾体盐皮质激素受体拮抗剂 (MRA) 能够减少白色脂肪组织 (WAT) 的扩张,刺激 WAT 的褐变并激活肩胛间棕色脂肪组织 (iBAT)。在这里,我们旨在比较新型非甾体 MRAfinerenone (Fine) 和螺内酯 (Spiro) 在高脂饮食 (HFD) 诱导的肥胖小鼠模型中的代谢和脂肪组织特异性作用。给 C57BL/6 J 雄性小鼠喂食含有或不含 Spiro 或 Fine 的 60% HFD 12 周。评估了WAT和iBAT形态和脂肪组织基因表达分析。12周后,与HFD组相比,两组小鼠的体重增加相似。WAT 的组织学和分子分析在所有实验组之间没有显示出显着差异。不同的是,iBAT 组织学分析显示,Fine 能够增加该仓库中棕色脂肪细胞的募集,而用 Spiro 治疗的小鼠未能引发任何 iBAT 反应,与 HFD 相比,脂滴大小和 iBAT 密度没有变化。iBAT 募集的增加至少可以部分解释在用 Fine 治疗的小鼠中观察到的胰岛素抵抗改善,如胰岛素抵抗 (HOMA) 指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实 WAT 的组织学和分子分析在所有实验组之间没有显示出显着差异。不同的是,iBAT 组织学分析显示,Fine 能够增加该仓库中棕色脂肪细胞的募集,而用 Spiro 治疗的小鼠未能引发任何 iBAT 反应,与 HFD 相比,脂滴大小和 iBAT 密度没有变化。iBAT 募集的增加至少可以部分解释在用 Fine 治疗的小鼠中观察到的胰岛素抵抗改善,如胰岛素抵抗 (HOMA) 指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实 WAT 的组织学和分子分析在所有实验组之间没有显示出显着差异。不同的是,iBAT 组织学分析显示,Fine 能够增加该仓库中棕色脂肪细胞的募集,而用 Spiro 治疗的小鼠未能引发任何 iBAT 反应,与 HFD 相比,脂滴大小和 iBAT 密度没有变化。iBAT 募集的增加至少可以部分解释在用 Fine 治疗的小鼠中观察到的胰岛素抵抗改善,如胰岛素抵抗 (HOMA) 指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实 iBAT 组织学分析显示,Fine 能够增加该仓库中棕色脂肪细胞的募集,而用 Spiro 治疗的小鼠未能引发任何 iBAT 反应,与 HFD 相比,脂滴大小和 iBAT 密度没有变化。iBAT 募集的增加至少可以部分解释在用 Fine 治疗的小鼠中观察到的胰岛素抵抗改善,如胰岛素抵抗 (HOMA) 指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实 iBAT 组织学分析显示,Fine 能够增加该仓库中棕色脂肪细胞的募集,而用 Spiro 治疗的小鼠未能引发任何 iBAT 反应,与 HFD 相比,脂滴大小和 iBAT 密度没有变化。iBAT 募集的增加至少可以部分解释在用 Fine 治疗的小鼠中观察到的胰岛素抵抗改善,如胰岛素抵抗 (HOMA) 指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实 如胰岛素抵抗(HOMA)指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实 如胰岛素抵抗(HOMA)指数的稳态模型评估显着降低所示。这些发现通过基因表达分析得到证实iBAT 中的 ucp-1、pgc1-α 和 beta-3 肾上腺素受体( Adrb3 ),显示与 HFD 相比,HFD + Fine 组中这些产热基因的表达显着更高,而 Spiro 没有改变它们的表达。总之,我们证明,与 Fine 不同,Spiro 不会诱导 iBAT 招募。我们目前的研究表明,通过其对 iBAT 的直接影响,Fine 代表了一种有前途的药理学工具,可以治疗与脂肪组织功能障碍相关的人类代谢疾病。

更新日期:2021-07-16
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