Published August 12, 2023
| Version v1
Publication
Open
Hepatic steatosis is associated with dysregulated cholesterol metabolism and altered protein acetylation dynamics in chickens
Creators
- 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
- 2. China Agricultural University
Description
Hepatic steatosis is a prevalent manifestation of fatty liver, that has detrimental effect on the health and productivity of laying hens, resulting in economic losses to the poultry industry. Here, we aimed to systematically investigate the genetic regulatory mechanisms of hepatic steatosis in laying hens.Ninety individuals with the most prominent characteristics were selected from 686 laying hens according to the accumulation of lipid droplets in the liver, and were graded into three groups, including the control, mild hepatic steatosis and severe hepatic steatosis groups. A combination of transcriptome, proteome, acetylome and lipidome analyses, along with bioinformatics analysis were used to screen the key biological processes, modifications and lipids associated with hepatic steatosis.The rationality of the hepatic steatosis grouping was verified through liver biochemical assays and RNA-seq. Hepatic steatosis was characterized by increased lipid deposition and multiple metabolic abnormalities. Integration of proteome and acetylome revealed that differentially expressed proteins (DEPs) interacted with differentially acetylated proteins (DAPs) and were involved in maintaining the metabolic balance in the liver. Acetylation alterations mainly occurred in the progression from mild to severe hepatic steatosis, i.e., the enzymes in the fatty acid oxidation and bile acid synthesis pathways were significantly less acetylated in severe hepatic steatosis group than that in mild group (P < 0.05). Lipidomics detected a variety of sphingolipids (SPs) and glycerophospholipids (GPs) were negatively correlated with hepatic steatosis (r ≤ -0.5, P < 0.05). Furthermore, the severity of hepatic steatosis was associated with a decrease in cholesterol and bile acid synthesis and an increase in exogenous cholesterol transport.In addition to acquiring a global and thorough picture of hepatic steatosis in laying hens, we were able to reveal the role of acetylation in hepatic steatosis and depict the changes in hepatic cholesterol metabolism. The findings provides a wealth of information to facilitate a deeper understanding of the pathophysiology of fatty liver and contributes to the development of therapeutic strategies.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تنكس دهني كبدي هو مظهر سائد للكبد الدهني، له تأثير ضار على صحة وإنتاجية الدجاج البياض، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية لصناعة الدواجن. هنا، كنا نهدف إلى التحقيق بشكل منهجي في الآليات التنظيمية الوراثية للتنكس الدهني الكبدي في وضع الدجاج. تم اختيار تسعين فردًا يتمتعون بأبرز الخصائص من 686 دجاجة وضع وفقًا لتراكم قطرات الدهون في الكبد، وتم تصنيفهم إلى ثلاث مجموعات، بما في ذلك التحكم، والتنكس الدهني الكبدي الخفيف، ومجموعات التنكس الدهني الكبدي الشديد. تم استخدام مزيج من تحليلات النسخ والبروتيوم والأسيتيلوم والدهون، جنبًا إلى جنب مع تحليل المعلوماتية الحيوية لفحص العمليات البيولوجية الرئيسية والتعديلات والدهون المرتبطة بالتنكس الدهني الكبدي. تم التحقق من عقلانية مجموعة التنكس الدهني الكبدي من خلال الاختبارات الكيميائية الحيوية للكبد والحمض النووي الريبي. تميز التنكس الدهني الكبدي بزيادة ترسب الدهون وتشوهات التمثيل الغذائي المتعددة. كشف تكامل البروتيوم والأسيتيلوم أن البروتينات المعبر عنها بشكل تفاضلي (DEPs) تتفاعل مع البروتينات الأسيتيلية بشكل تفاضلي (DAPs) وتشارك في الحفاظ على التوازن الأيضي في الكبد. حدثت تغيرات الأسيتلة بشكل رئيسي في التقدم من التنكس الدهني الكبدي الخفيف إلى الشديد، أي أن الإنزيمات في أكسدة الأحماض الدهنية ومسارات تخليق الأحماض الصفراوية كانت أقل أسيتلة بشكل ملحوظ في مجموعة التنكس الدهني الكبدي الحاد من تلك الموجودة في المجموعة الخفيفة (P < 0.05). اكتشف علم الشحوم مجموعة متنوعة من الشحوم السفينغولية (SPs) والشحوم الغليسيرية الفوسفورية (GPs) كانت مرتبطة سلبًا بالتنكس الدهني الكبدي (r ≤ -0.5، P < 0.05). علاوة على ذلك، ارتبطت شدة التنكس الدهني الكبدي بانخفاض في الكوليسترول وتوليف الأحماض الصفراوية وزيادة في نقل الكوليسترول الخارجي. بالإضافة إلى الحصول على صورة عالمية وشاملة عن التنكس الدهني الكبدي في وضع الدجاج، تمكنا من الكشف عن دور الأستلة في التنكس الدهني الكبدي وتصوير التغيرات في استقلاب الكوليسترول الكبدي. توفر النتائج ثروة من المعلومات لتسهيل فهم أعمق للفيزيولوجيا المرضية للكبد الدهني وتساهم في تطوير الاستراتيجيات العلاجية.Translated Description (French)
La stéatose hépatique est une manifestation répandue de la stéatose hépatique, qui a un effet néfaste sur la santé et la productivité des poules pondeuses, entraînant des pertes économiques pour l'industrie avicole. Ici, nous avons cherché à étudier systématiquement les mécanismes de régulation génétique de la stéatose hépatique chez les poules pondeuses. Quatre-vingt-dix individus présentant les caractéristiques les plus marquées ont été sélectionnés parmi 686 poules pondeuses en fonction de l'accumulation de gouttelettes lipidiques dans le foie, et ont été classés en trois groupes, dont les groupes contrôle, stéatose hépatique légère et stéatose hépatique sévère. Une combinaison d'analyses du transcriptome, du protéome, de l'acétylome et du lipidome, ainsi que d'analyses bioinformatiques ont été utilisées pour cribler les processus biologiques clés, les modifications et les lipides associés à la stéatose hépatique. La rationalité du groupement de la stéatose hépatique a été vérifiée par des tests biochimiques hépatiques et des tests ARN-seq. La stéatose hépatique était caractérisée par une augmentation des dépôts lipidiques et de multiples anomalies métaboliques. L'intégration du protéome et de l'acétylome a révélé que les protéines exprimées différemment (DEP) interagissaient avec les protéines acétylées différemment (DAP) et étaient impliquées dans le maintien de l'équilibre métabolique dans le foie. Les altérations de l'acétylation se sont principalement produites dans la progression de la stéatose hépatique légère à sévère, c'est-à-dire que les enzymes dans les voies d'oxydation des acides gras et de synthèse des acides biliaires étaient significativement moins acétylées dans le groupe de stéatose hépatique sévère que dans le groupe léger (P < 0,05). La lipidomique a détecté une variété de sphingolipides (SP) et de glycérophospholipides (GP) en corrélation négative avec la stéatose hépatique (r ≤ -0,5, P < 0,05). De plus, la gravité de la stéatose hépatique était associée à une diminution de la synthèse du cholestérol et des acides biliaires et à une augmentation du transport du cholestérol exogène. En plus d'acquérir une image globale et complète de la stéatose hépatique chez les poules pondeuses, nous avons pu révéler le rôle de l'acétylation dans la stéatose hépatique et décrire les changements dans le métabolisme du cholestérol hépatique. Les résultats fournissent une mine d'informations pour faciliter une compréhension plus approfondie de la physiopathologie de la stéatose hépatique et contribuent au développement de stratégies thérapeutiques.Translated Description (Spanish)
La esteatosis hepática es una manifestación frecuente del hígado graso, que tiene un efecto perjudicial sobre la salud y la productividad de las gallinas ponedoras, lo que resulta en pérdidas económicas para la industria avícola. Aquí, nuestro objetivo fue investigar sistemáticamente los mecanismos de regulación genética de la esteatosis hepática en gallinas ponedoras. Se seleccionaron noventa individuos con las características más destacadas de 686 gallinas ponedoras de acuerdo con la acumulación de gotas de lípidos en el hígado, y se clasificaron en tres grupos, incluidos los grupos de control, esteatosis hepática leve y esteatosis hepática grave. Se utilizó una combinación de análisis de transcriptoma, proteoma, acetiloma y lipidoma, junto con análisis bioinformáticos para examinar los procesos biológicos clave, las modificaciones y los lípidos asociados con la esteatosis hepática. La racionalidad del agrupamiento de la esteatosis hepática se verificó mediante ensayos bioquímicos hepáticos y ARN-seq. La esteatosis hepática se caracterizó por un aumento de la deposición de lípidos y múltiples anomalías metabólicas. La integración del proteoma y el acetiloma reveló que las proteínas expresadas diferencialmente (DEP) interactuaban con las proteínas acetiladas diferencialmente (DAP) y estaban involucradas en el mantenimiento del equilibrio metabólico en el hígado. Las alteraciones de acetilación ocurrieron principalmente en la progresión de esteatosis hepática leve a severa, es decir, las enzimas en las vías de oxidación de ácidos grasos y síntesis de ácidos biliares fueron significativamente menos acetiladas en el grupo de esteatosis hepática severa que en el grupo leve (P < 0.05). La lipómica detectó una variedad de esfingolípidos (SP) y glicerofosfolípidos (GP) que se correlacionaron negativamente con la esteatosis hepática (r ≤ -0,5, P < 0,05). Además, la gravedad de la esteatosis hepática se asoció con una disminución en la síntesis de colesterol y ácidos biliares y un aumento en el transporte de colesterol exógeno. Además de adquirir una imagen global y completa de la esteatosis hepática en gallinas ponedoras, pudimos revelar el papel de la acetilación en la esteatosis hepática y representar los cambios en el metabolismo del colesterol hepático. Los hallazgos proporcionan una gran cantidad de información para facilitar una comprensión más profunda de la fisiopatología del hígado graso y contribuyen al desarrollo de estrategias terapéuticas.Files
s40104-023-00910-8.pdf
Files
(3.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d236c03c3e5d9446a7fb1d5af8779a28
|
3.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يرتبط التنكس الدهني الكبدي باستقلاب الكوليسترول غير المنظم وديناميكيات الأستلة البروتينية المتغيرة في الدجاج
- Translated title (French)
- La stéatose hépatique est associée à un métabolisme dérégulé du cholestérol et à une modification de la dynamique de l'acétylation des protéines chez les poulets
- Translated title (Spanish)
- La esteatosis hepática se asocia con un metabolismo desregulado del colesterol y una dinámica alterada de la acetilación de proteínas en pollos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4385755682
- DOI
- 10.1186/s40104-023-00910-8
References
- https://openalex.org/W1759699758
- https://openalex.org/W1820959305
- https://openalex.org/W1937505092
- https://openalex.org/W1967972402
- https://openalex.org/W2002696989
- https://openalex.org/W2014887370
- https://openalex.org/W2035588804
- https://openalex.org/W2037959732
- https://openalex.org/W2050040190
- https://openalex.org/W2051033597
- https://openalex.org/W2052751736
- https://openalex.org/W2067740038
- https://openalex.org/W2069014390
- https://openalex.org/W2078810890
- https://openalex.org/W2087714970
- https://openalex.org/W2089359524
- https://openalex.org/W2092897692
- https://openalex.org/W2096965531
- https://openalex.org/W2101501368
- https://openalex.org/W2102278945
- https://openalex.org/W2106391842
- https://openalex.org/W2108234281
- https://openalex.org/W2108335191
- https://openalex.org/W2116687544
- https://openalex.org/W2121956021
- https://openalex.org/W2123561714
- https://openalex.org/W2124238512
- https://openalex.org/W2127031535
- https://openalex.org/W2138207763
- https://openalex.org/W2139611134
- https://openalex.org/W2161085345
- https://openalex.org/W2171000032
- https://openalex.org/W2171342857
- https://openalex.org/W2171671091
- https://openalex.org/W2179438025
- https://openalex.org/W2233007490
- https://openalex.org/W2296386264
- https://openalex.org/W2342648575
- https://openalex.org/W2377247853
- https://openalex.org/W2544360569
- https://openalex.org/W2604384746
- https://openalex.org/W2763539803
- https://openalex.org/W2795940375
- https://openalex.org/W2796741314
- https://openalex.org/W2896130110
- https://openalex.org/W2897624976
- https://openalex.org/W2901164269
- https://openalex.org/W2914320185
- https://openalex.org/W2937219022
- https://openalex.org/W2948194546
- https://openalex.org/W2951390649
- https://openalex.org/W2951912016
- https://openalex.org/W2952244605
- https://openalex.org/W2957470668
- https://openalex.org/W2975622811
- https://openalex.org/W3004644667
- https://openalex.org/W3010107025
- https://openalex.org/W3022658502
- https://openalex.org/W3024205242
- https://openalex.org/W3037616464
- https://openalex.org/W3084417850
- https://openalex.org/W3088515577
- https://openalex.org/W3108848204
- https://openalex.org/W3110030170
- https://openalex.org/W3120646591
- https://openalex.org/W3120902307
- https://openalex.org/W3155254720
- https://openalex.org/W3158622611
- https://openalex.org/W3164858582
- https://openalex.org/W3165267714
- https://openalex.org/W3186177723
- https://openalex.org/W3203343200
- https://openalex.org/W3203871248
- https://openalex.org/W3214702800
- https://openalex.org/W4214619287
- https://openalex.org/W4220782779