Published November 21, 2014
| Version v1
Publication
Open
Transcriptome Analysis on the Inflammatory Cell Infiltration of Nonalcoholic Steatohepatitis in Bama Minipigs Induced by a Long-Term High-Fat, High-Sucrose Diet
Creators
- 1. Institute of Animal Sciences
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. China Agricultural University
Description
Long-term adherence to a high-fat, high-calorie diet influences human health and causes obesity, metabolic syndrome and nonalcoholic steatohepatitis (NASH). Inflammation plays a key role in the development of NASH; however, the mechanism of inflammation induced by over-nutrition remains largely unknown. In this study, we fed Bama minipigs a high-fat, high-sucrose diet (HFHSD) for 23 months. The pigs exhibited characteristics of metabolic syndrome and developed steatohepatitis with greatly increased numbers of inflammatory cells, such as lymphocytes (2.27-fold, P<0.05), Kupffer cells (2.59-fold, P<0.05), eosinophils (1.42-fold, P<0.05) and neutrophils (2.77-fold, P<0.05). High-throughput RNA sequencing (RNA-seq) was performed to explore the systemic transcriptome of the pig liver during inflammation. Approximately 18.2 gigabases of raw sequence data were generated, and over 303 million high-quality reads were assembled into 21,126 unigenes. RNA-seq data analysis showed that 822 genes were differentially expressed in liver (P<0.05) between the HFHSD and control groups. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analysis showed that the process of inflammation involved the inflammatory signal transduction-related toll-like receptor, MAPK, and PPAR signaling pathways; the cytokine-related chemokine signaling, cytokine-cytokine receptor interaction, and IL2, IL4, IL6, and IL12 signaling pathways; the leukocyte receptor signaling-related T cell, B cell, and natural killer cell signaling pathways; inflammatory cell migration and invasion- related pathways; and other pathways. Moreover, we identified several differentially expressed inflammation-related genes between the two groups, including FOS, JUN, TLR7, MYC, PIK3CD, VAV3, IL2RB and IL4R, that could be potential targets for further investigation. Our study suggested that long-term HFHSD induced obesity and liver inflammation, providing basic insight into the molecular mechanism of this condition and laying the groundwork for further studies on obesity and steatohepatitis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يؤثر الالتزام طويل الأجل بنظام غذائي غني بالدهون والسعرات الحرارية على صحة الإنسان ويسبب السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي والتهاب الكبد الدهني غير الكحولي (NASH). يلعب الالتهاب دورًا رئيسيًا في تطور ناش ؛ ومع ذلك، فإن آلية الالتهاب الناجمة عن الإفراط في التغذية لا تزال غير معروفة إلى حد كبير. في هذه الدراسة، قمنا بتغذية خنازير باما الصغيرة بنظام غذائي عالي الدهون وعالي السكروز (HFHSD) لمدة 23 شهرًا. أظهرت الخنازير خصائص متلازمة التمثيل الغذائي وتطور التهاب الكبد الدهني مع زيادة كبيرة في أعداد الخلايا الالتهابية، مثل الخلايا الليمفاوية (2.27أضعاف، P<0.05)، وخلايا كوبفر (2.59أضعاف، P<0.05)، الحمضات (1.42أضعاف، P<0.05) والعدلات (2.77أضعاف، P<0.05). تم إجراء تسلسل الحمض النووي الريبي عالي الإنتاجية (RNA - seq) لاستكشاف النسخ الجهازي لكبد الخنزير أثناء الالتهاب. تم إنشاء ما يقرب من 18.2 غيغابايت من بيانات التسلسل الخام، وتم تجميع أكثر من 303 مليون قراءة عالية الجودة في 21126 جينًا موحدًا. أظهر تحليل بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي أن 822 جينًا تم التعبير عنها بشكل تفاضلي في الكبد (P<0.05) بين HFHSD والمجموعات الضابطة. أظهر تحليل موسوعة كيوتو للجينات والجينوم (KEGG) أن عملية الالتهاب تضمنت مستقبلات شبيهة برسوم نقل الإشارة الالتهابية، و MAPK، ومسارات إشارات PPAR ؛ وإشارات الكيموكين المرتبطة بالسيتوكين، وتفاعل مستقبلات السيتوكين والسيتوكين، ومسارات إشارات IL2، و IL4، و IL6، و IL12 ؛ والخلايا التائية المرتبطة بإشارات مستقبلات الكريات البيض، والخلايا البائية، ومسارات إشارات الخلايا القاتلة الطبيعية ؛ وهجرة الخلايا الالتهابية والمسارات المرتبطة بالغزو ؛ وغيرها من المسارات. علاوة على ذلك، حددنا العديد من الجينات المرتبطة بالالتهاب التي تم التعبير عنها بشكل مختلف بين المجموعتين، بما في ذلك FOS و JUN و TLR7 و MYC و PIK3CD و VAV3 و IL2RB و IL4R، والتي يمكن أن تكون أهدافًا محتملة لمزيد من التحقيق. اقترحت دراستنا أن HFHSD على المدى الطويل تسبب السمنة والتهاب الكبد، مما يوفر نظرة ثاقبة أساسية في الآلية الجزيئية لهذه الحالة ويضع الأساس لمزيد من الدراسات حول السمنة والتهاب الكبد الدهني.Translated Description (French)
L'adhésion à long terme à un régime riche en graisses et en calories influence la santé humaine et provoque l'obésité, le syndrome métabolique et la stéatohépatite non alcoolique (NASH). L'inflammation joue un rôle clé dans le développement de la NASH ; cependant, le mécanisme de l'inflammation induite par la sur-nutrition reste largement inconnu. Dans cette étude, nous avons nourri les mini-porcs Bama avec un régime riche en graisses et en saccharose (HFHSD) pendant 23 mois. Les porcs présentaient des caractéristiques du syndrome métabolique et développaient une stéatohépatite avec un nombre considérablement accru de cellules inflammatoires, telles que les lymphocytes (2,27fois, P<0,05), les cellules de Kupffer (2,59fois, P<0,05), les éosinophiles (1,42fois, P<0,05) et les neutrophiles (2,77fois, P<0,05). Le séquençage de l'ARN à haut débit (ARN-seq) a été effectué pour explorer le transcriptome systémique du foie de porc pendant l'inflammation. Environ 18,2 gigabases de données de séquence brutes ont été générées et plus de 303 millions de lectures de haute qualité ont été assemblées en 21 126 unigènes. L'analyse des données RNA-seq a montré que 822 gènes étaient exprimés différemment dans le foie (P<0,05) entre les groupes HFHSD et contrôle. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analysis shown that the process of inflammation involved the inflammatory signal transduction-related toll-like receptor, MAPK, and PPAR signaling pathways ; the cytokine-related chemokine signaling, cytokine-cytokine receptor interaction, and IL2, IL4, IL6, and IL12 signaling pathways ; the leukocyte receptor signaling-related T cell, B cell, and natural killer cell signaling pathways ; inflammatory cell migration and invasion- related pathways ; and other pathways. De plus, nous avons identifié plusieurs gènes liés à l'inflammation exprimés différemment entre les deux groupes, notamment Fos, JUN, TLR7, MYC, PIK3CD, VAV3, IL2RB et IL4R, qui pourraient être des cibles potentielles pour des recherches plus approfondies. Notre étude a suggéré que l'HFHSD à long terme induisait l'obésité et l'inflammation du foie, fournissant un aperçu de base du mécanisme moléculaire de cette maladie et jetant les bases d'études ultérieures sur l'obésité et la stéatohépatite.Translated Description (Spanish)
La adherencia a largo plazo a una dieta alta en grasas y calorías influye en la salud humana y causa obesidad, síndrome metabólico y esteatohepatitis no alcohólica (EHNA). La inflamación juega un papel clave en el desarrollo de NASH; sin embargo, el mecanismo de inflamación inducido por la sobrealimentación sigue siendo en gran parte desconocido. En este estudio, alimentamos a los minicerdos Bama con una dieta alta en grasas y sacarosa (HFHSD) durante 23 meses. Los cerdos mostraron características de síndrome metabólico y desarrollaron esteatohepatitis con un número mucho mayor de células inflamatorias, como linfocitos (2,27veces, P<0,05), células de Kupffer (2,59veces, P<0,05), eosinófilos (1,42veces, P<0,05) y neutrófilos (2,77veces, P<0,05). Se realizó una secuenciación de ARN de alto rendimiento (RNA-seq) para explorar el transcriptoma sistémico del hígado de cerdo durante la inflamación. Se generaron aproximadamente 18,2 gigabases de datos de secuencias sin procesar y se ensamblaron más de 303 millones de lecturas de alta calidad en 21.126 unigenes. El análisis de datos de ARN-seq mostró que 822 genes se expresaron diferencialmente en el hígado (P<0.05) entre los grupos de HFHSD y control. El análisis de Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) mostró que el proceso de inflamación involucraba las vías de señalización del receptor tipo toll relacionado con la transducción de señales inflamatorias, MAPK y PPAR; la señalización de quimiocinas relacionada con citoquinas, la interacción citoquina-receptor de citoquinas y las vías de señalización IL2, IL4, IL6 e IL12; las vías de señalización de linfocitos T, linfocitos B y linfocitos citolíticos naturales relacionadas con la señalización del receptor de leucocitos; las vías relacionadas con la migración e invasión de células inflamatorias; y otras vías. Además, identificamos varios genes relacionados con la inflamación expresados diferencialmente entre los dos grupos, incluidos FOS, JUN, TLR7, MYC, PIK3CD, VAV3, IL2RB e IL4R, que podrían ser objetivos potenciales para una mayor investigación. Nuestro estudio sugirió que la HFHSD a largo plazo indujo obesidad e inflamación hepática, proporcionando información básica sobre el mecanismo molecular de esta afección y sentando las bases para futuros estudios sobre la obesidad y la esteatohepatitis.Files
journal.pone.0113724&type=printable.pdf
Files
(4.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1f34fd193a420b03d1a056c7511cddb8
|
4.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل Transcriptome حول تسلل الخلايا الالتهابية لالتهاب الكبد الدهني غير الكحولي في خنازير باما الصغيرة التي يسببها نظام غذائي طويل الأجل عالي الدهون وعالي السكروز
- Translated title (French)
- Analyse du transcriptome sur l'infiltration cellulaire inflammatoire de la stéatohépatite non alcoolique chez les mini-porcs de Bama induite par un régime alimentaire à long terme riche en graisses et en saccharose
- Translated title (Spanish)
- Análisis del transcriptoma en la infiltración de células inflamatorias de esteatohepatitis no alcohólica en minicerdos Bama inducida por una dieta a largo plazo alta en grasas y alta en sacarosa
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1999904511
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0113724
References
- https://openalex.org/W1534360145
- https://openalex.org/W1964607854
- https://openalex.org/W1973996769
- https://openalex.org/W1981509058
- https://openalex.org/W1991334358
- https://openalex.org/W2000054651
- https://openalex.org/W2000742079
- https://openalex.org/W2001454915
- https://openalex.org/W2015982216
- https://openalex.org/W2022157262
- https://openalex.org/W2027234413
- https://openalex.org/W2029824788
- https://openalex.org/W2031400722
- https://openalex.org/W2033420302
- https://openalex.org/W2033462865
- https://openalex.org/W2038582789
- https://openalex.org/W2038961236
- https://openalex.org/W2044624484
- https://openalex.org/W2047257800
- https://openalex.org/W2052688687
- https://openalex.org/W2054218793
- https://openalex.org/W2055722809
- https://openalex.org/W2057370954
- https://openalex.org/W2059895383
- https://openalex.org/W2061631515
- https://openalex.org/W2062010118
- https://openalex.org/W2064431177
- https://openalex.org/W2065612971
- https://openalex.org/W2069346846
- https://openalex.org/W2084793924
- https://openalex.org/W2087011218
- https://openalex.org/W2087829753
- https://openalex.org/W2090739153
- https://openalex.org/W2110065044
- https://openalex.org/W2110103300
- https://openalex.org/W2116149420
- https://openalex.org/W2119034410
- https://openalex.org/W2122056961
- https://openalex.org/W2124695871
- https://openalex.org/W2133053216
- https://openalex.org/W2135877904
- https://openalex.org/W2154431984
- https://openalex.org/W2166847605
- https://openalex.org/W296748027