Brown and beige adipocytes dissipate energy in a non-shivering thermogenesis manner, exerting beneficial effects on metabolic homeostasis. CHCHD10 is a nuclear-encoded mitochondrial protein involved in cristae organization; however, its role in thermogenic adipocytes remains unknown. Herein, we identify CHCHD10 as a novel regulator for adipocyte thermogenesis. CHCHD10 is dramatically upregulated during thermogenic adipocytes activation by PPARγ-PGC1α, and positively correlated with UCP1 expression in the adipose tissues from human and mice. We generate adipocyte-specific Chchd10 knockout mice (Chchd10-AKO) and find that depleting CHCHD10 leads to impaired UCP1-dependent thermogenesis and energy expenditure in the fasting state, with no effect in fed state. Lipolysis in adipocytes is disrupted by CHCHD10 deficiency, while augmented lipolysis via ATGL overexpression recovers adipocyte thermogenesis in Chchd10-AKO mice. Consistently, overexpression of Chchd10 activates thermogenic adipocytes. Mechanistically, CHCHD10 deficiency results in the disorganization of mitochondrial cristae, leading to impairment of oxidative phosphorylation complex assembly in mitochondria, which in turn inhibits ATP generation. Decreased ATP results in downregulation of lipolysis by reducing nascent protein synthesis of ATGL, thereby suppressing adipocyte thermogenesis. As a result, Chchd10-AKO mice are prone to develop high-fat diet-induced metabolic disorders. Together, our findings reveal essential role of CHCHD10 in regulating lipolysis and thermogenic program in adipocytes.

中文翻译：

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CHCHD10 通过调节脂肪分解来调节脂肪细胞的产热

棕色和米色脂肪细胞以不颤抖的产热方式消散能量，对代谢稳态发挥有益作用。CHCHD10 是一种参与嵴组织的核编码线粒体蛋白；然而，它在产热脂肪细胞中的作用仍然未知。在此，我们将 CHCHD10 鉴定为脂肪细胞产热的新型调节剂。CHCHD10 在 PPARγ-PGC1α 激活产热脂肪细胞期间显着上调，并且与人和小鼠脂肪组织中的 UCP1 表达呈正相关。我们生成了脂肪细胞特异性 Chchd10 基因敲除小鼠 (Chchd10-AKO)，发现消耗 CHCHD10 会导致空腹状态下 UCP1 依赖性产热和能量消耗受损，而在进食状态下没有影响。CHCHD10缺乏会破坏脂肪细胞中的脂肪分解，而通过 ATGL 过表达增强的脂肪分解可恢复 Chchd10-AKO 小鼠的脂肪细胞产热。一致地，Chchd10 的过表达会激活产热脂肪细胞。从机制上讲，CHCHD10 缺乏会导致线粒体嵴的解体，从而导致线粒体中氧化磷酸化复合物组装受损，进而抑制 ATP 的产生。减少的 ATP 通过减少 ATGL 的新生蛋白质合成导致脂肪分解的下调，从而抑制脂肪细胞产热。因此，Chchd10-AKO 小鼠容易出现高脂饮食诱导的代谢紊乱。总之，我们的研究结果揭示了 CHCHD10 在调节脂肪细胞中的脂肪分解和产热程序中的重要作用。Chchd10 的过表达激活产热脂肪细胞。从机制上讲，CHCHD10 缺乏会导致线粒体嵴的解体，从而导致线粒体中氧化磷酸化复合物组装受损，进而抑制 ATP 的产生。减少的 ATP 通过减少 ATGL 的新生蛋白质合成导致脂肪分解的下调，从而抑制脂肪细胞产热。因此，Chchd10-AKO 小鼠容易出现高脂饮食诱导的代谢紊乱。总之，我们的研究结果揭示了 CHCHD10 在调节脂肪细胞中的脂肪分解和产热程序中的重要作用。Chchd10 的过表达激活产热脂肪细胞。从机制上讲，CHCHD10 缺乏会导致线粒体嵴的解体，从而导致线粒体中氧化磷酸化复合物组装受损，进而抑制 ATP 的产生。减少的 ATP 通过减少 ATGL 的新生蛋白质合成导致脂肪分解的下调，从而抑制脂肪细胞产热。因此，Chchd10-AKO 小鼠容易出现高脂饮食诱导的代谢紊乱。总之，我们的研究结果揭示了 CHCHD10 在调节脂肪细胞中的脂肪分解和产热程序中的重要作用。这反过来又抑制了 ATP 的产生。减少的 ATP 通过减少 ATGL 的新生蛋白质合成导致脂肪分解的下调，从而抑制脂肪细胞产热。因此，Chchd10-AKO 小鼠容易出现高脂饮食诱导的代谢紊乱。总之，我们的研究结果揭示了 CHCHD10 在调节脂肪细胞中的脂肪分解和产热程序中的重要作用。这反过来又抑制了 ATP 的产生。减少的 ATP 通过减少 ATGL 的新生蛋白质合成导致脂肪分解的下调，从而抑制脂肪细胞产热。因此，Chchd10-AKO 小鼠容易出现高脂饮食诱导的代谢紊乱。总之，我们的研究结果揭示了 CHCHD10 在调节脂肪细胞中的脂肪分解和产热程序中的重要作用。