[학위논문]비만당뇨에서 성의존에 따른 대사성 단백질의 조절: DJ1의 기능적 중요성 : Gender-dimorphic regulation of metabolic proteins in diabesity: focusing on functional significance of DJ1원문보기
초록 본 연구에서는 당뇨병 발병에 있어서 성별의 중요성을 검토하기 위해 당뇨가 유발된 쥐의 간에서 성의존적 단백질 변화를 알아보기 위한 이차원 전기영동 분석을 실시하였다. 동물실험에서 당뇨가 유발된 암컷 쥐가 수컷 쥐에 비해 내당성 저하와 고혈당으로 인하여 성호르몬 분비의 부적절한 조절에 따라 인슐린 분비 저하와 간 손상이 심한 것으로 나타났다. 2차원 전기영동방법에 의한 간조직의 ...
초록 본 연구에서는 당뇨병 발병에 있어서 성별의 중요성을 검토하기 위해 당뇨가 유발된 쥐의 간에서 성의존적 단백질 변화를 알아보기 위한 이차원 전기영동 분석을 실시하였다. 동물실험에서 당뇨가 유발된 암컷 쥐가 수컷 쥐에 비해 내당성 저하와 고혈당으로 인하여 성호르몬 분비의 부적절한 조절에 따라 인슐린 분비 저하와 간 손상이 심한 것으로 나타났다. 2차원 전기영동방법에 의한 간조직의 프로테옴을 분석한 결과, pH 3-10 그리고 분자량 6-240 kDa 범위에서 약 730개의 단백질들을 관찰하였고 성의존적으로 발현되는 45개의 단백질들을 동정하였다. 흥미로운 점은 항산화와 스트레스 방어체계의 지질대사, methionine과 citric acid cycle에 관련된 간 단백질들이 암/수 성별의 차이에 따라 다르게 발현되는 것으로 나타났다. 특히 당뇨병에서는 보고된 바가 없는 chaperonin 10과 D-dopachrome tautomerase가 성의존적으로 다르게 발현된다는 것을 처음으로 발견하였다. 결론적으로, 프로테옴 분석을 통하여 당뇨가 유발된 암컷 쥐에서 간 단백질들 발현변화가 큰 것으로 밝혀졌다. 이러한 프로테옴 분석 결과에서 제시된 결과들이 향후 당뇨병 치료에 있어서 성의존적 처방에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 식이로 유도된 산화스트레스에서 성별 차이가 스테로이드 성호르몬과 관련 있다는 사실에도 불구하고 일부 모순된 결과들이 보고되어 왔다. 본 연구에서는 고지방 식이로 유도된 산화스트레스에 대한 성호르몬의 영향을 알아보기 위하여 주요 항산화 단백질들의 발현 변화를 고지방 식이와 성호르몬을 처리한 Sprague-Dawley 쥐의 간, 지방, 및 근육 조직에서 Western blot 분석을 통해 살펴보았다. 체중증가에 대한 동물실험에서 estrogen (E2)은 감소하였고 testosterone (DHT)은 증가되는 것으로 나타났다. 흥미로운 점은, 혈액내의 malondialdehyde (MDA)가 E2와 DHT를 처리한 쥐 모두에서 증가하였다. 또한, 일반적인 항산화 단백질들 (catalase, glutathion peroxidase, peroxiredoxin, superoxide dismutase, and thioredoxin)의 발현은 다양한 대사성 조직에서 호르몬과 성별에 따라 다르게 발현되는 것을 확인하였다. 특히 고지방 식이로 유도된 산화스트레스에 의해 DJ1이 조직 특이적으로 발현되는 것을 처음으로 발견하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 암컷 쥐가 수컷 쥐 보다 대사성 조직에서의 항산화 단백질들의 발현 증가를 통하여 식이로 유도된 산화스트레스에 대해 더 잘 극복할 수 있다는 결론을 내일 수 있었다. 비록 식이로 유도된 산화스트레스에 대해 정확한 성호르몬의 조절기작을 설명하지 못하였으나, 본 결과를 통하여 성호르몬과 관련된 고지방 식이로 유도된 산화스트레스에서 항산화 단백질들의 조직 특이적 발현에 대한 중요한 단서를 제공하였다. DJ1단백질의 발현은 인간의 여러 가지 질병, 특히 파킨슨병에 관여하는 것으로 보고되고 있다. 성의존적으로 당뇨병 발병에서의 DJ1조절에 대해 연구하기 위해서 당뇨가 유발된 암/수 쥐의 조직 특이적 발현에 대한 연구를 실시하였다. Immunoblotting을 이용하여 간, 췌장, 그리고 근육과 같은 대사성 조직에서 DJ1의 성의존적 발현을 확인하였다. 또한, 면역 형광염색법을 이용하여 간 조직에서 성의존적 발현을 재검증하였다. 상호면역침강법을 이용하여 DJ1과 관련된 몇 가지 단백질들을 동정한 결과 다양한 대사성 기작에 관련되어 있는 것으로 나타났다. 유전자 기능 예측을 위한 GeneMANIA를 사용하여 DJ1이 JNK1 경로를 통하여 제1형 당뇨병을 조절할 것으로 처음으로 예측하였으며, 다양한 대사성 경로에 관여하는 여러 단백질들과 상호관계가 있음을 보였다. 이러한 연구결과는 1형 당뇨병 발병 원인을 밝히는데 중요한 정보를 제공할 것으로 예상된다. 간세포에서 지질 대사의 이상은 각종 간 기능 장애의 원인인 지방간을 유발할 수 있다. 이전 연구에서 파킨슨병, 식이에 의한 산화스트레스, 비만과 당뇨에서의 DJ1의 역할에 대해서 보고된 바 있다. 비록 최근 연구를 통해 DJ1의 대사성 합병증에 대한 연구가 보고되었으나 지방증에서의 DJ1은 많은 부분이 알려지지 않았다. 따라서 본 실험에서는 체외에서의 지방간의 DJ1 역할에 대해 고찰하였다. 정상 지방 간세포인 Clone9 (C9)에 1 mM oleic acid를 24 시간 처리하여 지방간 모델을 제작하였으며 그 이후 Dj1 특이적siRNA을 이용하여 knockdown을 실시하고 트리글리세리드, 총 콜레스테롤 및 자유지방산 등을 포함한 생화학적 지표들을 검토하였다. Dj1의 결손은 간에서 지방 합성 단백질들의 발현 억제를 통하여 지방간을 보호하는 효과를 나타내는 것으로 immunoblotting과 real-time PCR 분석을 통해 검증하였다. 미토콘드리아와 β-oxidation 관련 단백질들의 증가가 간에서 지방 축적을 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 또한 Dj1의 결손은 지방 합성 감소와 미토콘드리아 합성을 향상시켜 지방증을 완화 시키는 것으로 나타났다. 에너지 저장과 소모의 부적절한 조절은 비만을 야기한다. 백색지방의 갈색지방화는 비만과 그에 관련된 대사성 질환을 치료하기 위한 적절한 접근 방법으로 관심을 받고 있다. 파킨슨 질병과 관련된 DJ1 단백질은 포유류에서 다양한 기능을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 획득한 흥미로운 결과는 Dj1의 결손이 지방 축적을 감소시키고 미토콘드리아 합성을 증가시키는 갈색지방화를 유도한다는 사실을 최초로 발견하였다. Dj1 억제는 3T3-L1및 primary 백색지방 세포에서 갈색 지방에서 발현되는 UCP1와 열 발생과 관련된 단백질들의 발현을 증가시켰다. 특히 Dj1 결손은 이들 두 가지 세포에서 지방 합성 억제와 열 발생 증가를 유도하였다. DJ1이 갈색지방화를 유도하여 지방합성을 저해한다는 이러한 연구결과는 최초의 보고이며 Dj1 결손이 비만 치료를 위한 좋은 표적이 될 수 있을 것으로 기대된다.
초록 본 연구에서는 당뇨병 발병에 있어서 성별의 중요성을 검토하기 위해 당뇨가 유발된 쥐의 간에서 성의존적 단백질 변화를 알아보기 위한 이차원 전기영동 분석을 실시하였다. 동물실험에서 당뇨가 유발된 암컷 쥐가 수컷 쥐에 비해 내당성 저하와 고혈당으로 인하여 성호르몬 분비의 부적절한 조절에 따라 인슐린 분비 저하와 간 손상이 심한 것으로 나타났다. 2차원 전기영동방법에 의한 간조직의 프로테옴을 분석한 결과, pH 3-10 그리고 분자량 6-240 kDa 범위에서 약 730개의 단백질들을 관찰하였고 성의존적으로 발현되는 45개의 단백질들을 동정하였다. 흥미로운 점은 항산화와 스트레스 방어체계의 지질대사, methionine과 citric acid cycle에 관련된 간 단백질들이 암/수 성별의 차이에 따라 다르게 발현되는 것으로 나타났다. 특히 당뇨병에서는 보고된 바가 없는 chaperonin 10과 D-dopachrome tautomerase가 성의존적으로 다르게 발현된다는 것을 처음으로 발견하였다. 결론적으로, 프로테옴 분석을 통하여 당뇨가 유발된 암컷 쥐에서 간 단백질들 발현변화가 큰 것으로 밝혀졌다. 이러한 프로테옴 분석 결과에서 제시된 결과들이 향후 당뇨병 치료에 있어서 성의존적 처방에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 식이로 유도된 산화스트레스에서 성별 차이가 스테로이드 성호르몬과 관련 있다는 사실에도 불구하고 일부 모순된 결과들이 보고되어 왔다. 본 연구에서는 고지방 식이로 유도된 산화스트레스에 대한 성호르몬의 영향을 알아보기 위하여 주요 항산화 단백질들의 발현 변화를 고지방 식이와 성호르몬을 처리한 Sprague-Dawley 쥐의 간, 지방, 및 근육 조직에서 Western blot 분석을 통해 살펴보았다. 체중증가에 대한 동물실험에서 estrogen (E2)은 감소하였고 testosterone (DHT)은 증가되는 것으로 나타났다. 흥미로운 점은, 혈액내의 malondialdehyde (MDA)가 E2와 DHT를 처리한 쥐 모두에서 증가하였다. 또한, 일반적인 항산화 단백질들 (catalase, glutathion peroxidase, peroxiredoxin, superoxide dismutase, and thioredoxin)의 발현은 다양한 대사성 조직에서 호르몬과 성별에 따라 다르게 발현되는 것을 확인하였다. 특히 고지방 식이로 유도된 산화스트레스에 의해 DJ1이 조직 특이적으로 발현되는 것을 처음으로 발견하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 암컷 쥐가 수컷 쥐 보다 대사성 조직에서의 항산화 단백질들의 발현 증가를 통하여 식이로 유도된 산화스트레스에 대해 더 잘 극복할 수 있다는 결론을 내일 수 있었다. 비록 식이로 유도된 산화스트레스에 대해 정확한 성호르몬의 조절기작을 설명하지 못하였으나, 본 결과를 통하여 성호르몬과 관련된 고지방 식이로 유도된 산화스트레스에서 항산화 단백질들의 조직 특이적 발현에 대한 중요한 단서를 제공하였다. DJ1단백질의 발현은 인간의 여러 가지 질병, 특히 파킨슨병에 관여하는 것으로 보고되고 있다. 성의존적으로 당뇨병 발병에서의 DJ1조절에 대해 연구하기 위해서 당뇨가 유발된 암/수 쥐의 조직 특이적 발현에 대한 연구를 실시하였다. Immunoblotting을 이용하여 간, 췌장, 그리고 근육과 같은 대사성 조직에서 DJ1의 성의존적 발현을 확인하였다. 또한, 면역 형광염색법을 이용하여 간 조직에서 성의존적 발현을 재검증하였다. 상호면역침강법을 이용하여 DJ1과 관련된 몇 가지 단백질들을 동정한 결과 다양한 대사성 기작에 관련되어 있는 것으로 나타났다. 유전자 기능 예측을 위한 GeneMANIA를 사용하여 DJ1이 JNK1 경로를 통하여 제1형 당뇨병을 조절할 것으로 처음으로 예측하였으며, 다양한 대사성 경로에 관여하는 여러 단백질들과 상호관계가 있음을 보였다. 이러한 연구결과는 1형 당뇨병 발병 원인을 밝히는데 중요한 정보를 제공할 것으로 예상된다. 간세포에서 지질 대사의 이상은 각종 간 기능 장애의 원인인 지방간을 유발할 수 있다. 이전 연구에서 파킨슨병, 식이에 의한 산화스트레스, 비만과 당뇨에서의 DJ1의 역할에 대해서 보고된 바 있다. 비록 최근 연구를 통해 DJ1의 대사성 합병증에 대한 연구가 보고되었으나 지방증에서의 DJ1은 많은 부분이 알려지지 않았다. 따라서 본 실험에서는 체외에서의 지방간의 DJ1 역할에 대해 고찰하였다. 정상 지방 간세포인 Clone9 (C9)에 1 mM oleic acid를 24 시간 처리하여 지방간 모델을 제작하였으며 그 이후 Dj1 특이적siRNA을 이용하여 knockdown을 실시하고 트리글리세리드, 총 콜레스테롤 및 자유지방산 등을 포함한 생화학적 지표들을 검토하였다. Dj1의 결손은 간에서 지방 합성 단백질들의 발현 억제를 통하여 지방간을 보호하는 효과를 나타내는 것으로 immunoblotting과 real-time PCR 분석을 통해 검증하였다. 미토콘드리아와 β-oxidation 관련 단백질들의 증가가 간에서 지방 축적을 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 또한 Dj1의 결손은 지방 합성 감소와 미토콘드리아 합성을 향상시켜 지방증을 완화 시키는 것으로 나타났다. 에너지 저장과 소모의 부적절한 조절은 비만을 야기한다. 백색지방의 갈색지방화는 비만과 그에 관련된 대사성 질환을 치료하기 위한 적절한 접근 방법으로 관심을 받고 있다. 파킨슨 질병과 관련된 DJ1 단백질은 포유류에서 다양한 기능을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 획득한 흥미로운 결과는 Dj1의 결손이 지방 축적을 감소시키고 미토콘드리아 합성을 증가시키는 갈색지방화를 유도한다는 사실을 최초로 발견하였다. Dj1 억제는 3T3-L1및 primary 백색지방 세포에서 갈색 지방에서 발현되는 UCP1와 열 발생과 관련된 단백질들의 발현을 증가시켰다. 특히 Dj1 결손은 이들 두 가지 세포에서 지방 합성 억제와 열 발생 증가를 유도하였다. DJ1이 갈색지방화를 유도하여 지방합성을 저해한다는 이러한 연구결과는 최초의 보고이며 Dj1 결손이 비만 치료를 위한 좋은 표적이 될 수 있을 것으로 기대된다.
ABSTRACT To address the issue of gender importance in development of diabetes, in the present study, I performed 2-DE-based proteomic study in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats by investigating sex-dimorphic differential regulation patterns of liver proteins. Animal experiments revealed tha...
ABSTRACT To address the issue of gender importance in development of diabetes, in the present study, I performed 2-DE-based proteomic study in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats by investigating sex-dimorphic differential regulation patterns of liver proteins. Animal experiments revealed that females have greater susceptibility towards developing diabetes due to lower insulin secretion, greater severity of liver damage, more impaired regulation of sex hormones as well as lower glucose tolerance and higher blood glucose levels as compared to male diabetic rats when exposed to STZ. Proteomic analysis detected about 730 protein spots, ranging from 6 to 240 kDa mass between pH 3-10, of which 45 identified proteins showed sexually dimorphic regulation. Most interesting is outcome of the study is gender-specific proteome comparison showed that male and female rats displayed different regulations of hepatic proteins involved in lipid metabolism, methionine and citric acid cycles, as well as antioxidative and stress defense system. In the present study for the first time identified chaperonin 10 and D-dopachrome tautomerase showing gender-dependent differential regulation between healthy control and diabetic rats, which have not been reported to date with respect to diabetes pathophysiology. In conclusion, current proteomic study revealed that more severely impaired hepatic protein regulation in female diabetic rats was influential on greater susceptibility of females to STZ-induced diabetes. I expect that the present proteomic data can provide valuable information for evidence-based gender-specific treatment of diabetes. Despite the fact that gender dimorphism in diet-induced oxidative stress is associated with steroid sex hormones, there are some contradictory results concerning roles of steroid hormones in gender dimorphism. To evaluate the role of gender dimorphism as well as the effects of sex steroid hormones in response to HFD-induced oxidative stress, I measured cellular levels of major antioxidant proteins in the liver, abdominal white adipose tissue, and skeletal muscles of Sprague-Dawley rats following HFD or sex hormone treatment using Western blot analysis. Animal experiments revealed that estrogen (E2) and testosterone (DHT) negatively and positively affected body weight gain, respectively. Interestingly, plasma levels of malondialdehyde (MDA) increased in both E2- and DHT-treated rats. I also observed that cellular levels of classical antioxidant proteins, including catalase, glutathion peroxidase, peroxiredoxin, superoxide dismutase, and thioredoxin, were differentially regulated hormone- and gender-dependent manner in various metabolic tissues. In addition, tissue-specific expression of DJ1 protein with respect to HFD-induced oxidative stress in association with sex steroid hormone treatment was observed for the first time. Taken together, this data shows that females were more capable at overcoming oxidative stress than males through feasible expression of antioxidant proteins in metabolic tissues. Although the exact regulatory mechanism of sex hormones in diet-induced oxidative stress could not be fully elucidated, the current data will provide clues regarding the tissue-specific roles of antioxidant proteins during HFD-induced oxidative stress in association with sex steroid hormones. Regulation of DJ1 is associated with a number of human diseases. To determine the involvement of DJ1 in progression of diabetes in a gender-dependent manner, I investigated its tissue-specific expression in STZ-induced diabetic male and female rats in the present study. Immunoblotting confirmed sexually-dimorphic regulation of DJ1 in various metabolic tissues such as the liver, pancreas, and skeletal muscle. Immunofluorescence analysis revealed the location as well as reinforced the gender-dependent expression of DJ1 in hepatic tissue. Co-immunoprecipitation assay identified several interacting proteins with DJ1 whose functions were shown to be involved in various metabolic pathways viz. antioxidative and stress defense system, protein and methionine metabolism, nitrogen metabolism, urea metabolism, etc. Using GeneMANIA, a predictive web interface for gene functions, Current data showed for the first time that DJ1 may regulate T1DM via the JNK1 pathway, suggesting DJ1 interacts with other proteins from various metabolic pathways. I anticipate that the current data will provide insights into the etiology of T1DM. Imbalance in lipid metabolism within hepatocytes can lead to hepatosteatosis, which is a cause of numerous hepatic dysfunctions. Previous studies have demonstrated the roles of DJ1 in Parkinson’s disease, diet-induced oxidative stress, obesity, and diabetes. Although recent studies have shown that DJ1 is involved in metabolic complications, the roles of DJ1 in steatosis are largely unknown. Therefore, the aim of the current study was to elucidate the potential roles of DJ1 in hepatosteatosis in vitro. Normal rat liver cells clone9 (C9) were treated with 1 mM oleic acid (OA) for 24 h for establishment of a steatosis model, after which various biochemical parameters, including triglyceride, total cholesterol, and free fatty acid contents, were determined after knockdown with Dj1-specific siRNA. Silencing of Dj1 prevented hepatic steatosis by suppressing expression of hepatic lipogenic markers, which was confirmed by immunoblotting and real-time PCR analysis. Up-regulation of mitochondrial and β-oxidation-associated proteins showed potential to reduce fat accumulation in the liver. Silencing of Dj1 resulted in alleviation of steatosis by reducing lipogenesis and improving mitochondrial biogenesis. Further in vivo studies will be required to understand the molecular mechanism behind the role of DJ1 in steatosis. Impaired coordination of energy storage and expenditure results in obesity. Browning of white adipocytes is a promising approach to combat obesity and its associated metabolic disorders. It is noteworthy that DJ1 (Park7) is a Parkinson’s disease (PD)-associated highly conserved multifunctional protein in mammals. In this study, silencing of Dj1 induced a brown phenotype associated with reduced accumulation of lipids and enhanced mitochondrial biogenesis in cultured white adipocytes. Silencing of Dj1 strikingly up-regulated expression of UCP1 along with brown fat and thermogenic markers in both 3T3-L1 and primary white adipocytes. Moreover, knockdown of Dj1 suppressed expression of lipogenic markers and activated the thermogenic program in both adipocytes. This is the first report demonstrating that DJ1 is closely involved in inhibition of lipogenesis as well as induction of brown fat-like phenotype in vitro and thus may have potential therapeutic implications for the treatment of obesity.
ABSTRACT To address the issue of gender importance in development of diabetes, in the present study, I performed 2-DE-based proteomic study in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats by investigating sex-dimorphic differential regulation patterns of liver proteins. Animal experiments revealed that females have greater susceptibility towards developing diabetes due to lower insulin secretion, greater severity of liver damage, more impaired regulation of sex hormones as well as lower glucose tolerance and higher blood glucose levels as compared to male diabetic rats when exposed to STZ. Proteomic analysis detected about 730 protein spots, ranging from 6 to 240 kDa mass between pH 3-10, of which 45 identified proteins showed sexually dimorphic regulation. Most interesting is outcome of the study is gender-specific proteome comparison showed that male and female rats displayed different regulations of hepatic proteins involved in lipid metabolism, methionine and citric acid cycles, as well as antioxidative and stress defense system. In the present study for the first time identified chaperonin 10 and D-dopachrome tautomerase showing gender-dependent differential regulation between healthy control and diabetic rats, which have not been reported to date with respect to diabetes pathophysiology. In conclusion, current proteomic study revealed that more severely impaired hepatic protein regulation in female diabetic rats was influential on greater susceptibility of females to STZ-induced diabetes. I expect that the present proteomic data can provide valuable information for evidence-based gender-specific treatment of diabetes. Despite the fact that gender dimorphism in diet-induced oxidative stress is associated with steroid sex hormones, there are some contradictory results concerning roles of steroid hormones in gender dimorphism. To evaluate the role of gender dimorphism as well as the effects of sex steroid hormones in response to HFD-induced oxidative stress, I measured cellular levels of major antioxidant proteins in the liver, abdominal white adipose tissue, and skeletal muscles of Sprague-Dawley rats following HFD or sex hormone treatment using Western blot analysis. Animal experiments revealed that estrogen (E2) and testosterone (DHT) negatively and positively affected body weight gain, respectively. Interestingly, plasma levels of malondialdehyde (MDA) increased in both E2- and DHT-treated rats. I also observed that cellular levels of classical antioxidant proteins, including catalase, glutathion peroxidase, peroxiredoxin, superoxide dismutase, and thioredoxin, were differentially regulated hormone- and gender-dependent manner in various metabolic tissues. In addition, tissue-specific expression of DJ1 protein with respect to HFD-induced oxidative stress in association with sex steroid hormone treatment was observed for the first time. Taken together, this data shows that females were more capable at overcoming oxidative stress than males through feasible expression of antioxidant proteins in metabolic tissues. Although the exact regulatory mechanism of sex hormones in diet-induced oxidative stress could not be fully elucidated, the current data will provide clues regarding the tissue-specific roles of antioxidant proteins during HFD-induced oxidative stress in association with sex steroid hormones. Regulation of DJ1 is associated with a number of human diseases. To determine the involvement of DJ1 in progression of diabetes in a gender-dependent manner, I investigated its tissue-specific expression in STZ-induced diabetic male and female rats in the present study. Immunoblotting confirmed sexually-dimorphic regulation of DJ1 in various metabolic tissues such as the liver, pancreas, and skeletal muscle. Immunofluorescence analysis revealed the location as well as reinforced the gender-dependent expression of DJ1 in hepatic tissue. Co-immunoprecipitation assay identified several interacting proteins with DJ1 whose functions were shown to be involved in various metabolic pathways viz. antioxidative and stress defense system, protein and methionine metabolism, nitrogen metabolism, urea metabolism, etc. Using GeneMANIA, a predictive web interface for gene functions, Current data showed for the first time that DJ1 may regulate T1DM via the JNK1 pathway, suggesting DJ1 interacts with other proteins from various metabolic pathways. I anticipate that the current data will provide insights into the etiology of T1DM. Imbalance in lipid metabolism within hepatocytes can lead to hepatosteatosis, which is a cause of numerous hepatic dysfunctions. Previous studies have demonstrated the roles of DJ1 in Parkinson’s disease, diet-induced oxidative stress, obesity, and diabetes. Although recent studies have shown that DJ1 is involved in metabolic complications, the roles of DJ1 in steatosis are largely unknown. Therefore, the aim of the current study was to elucidate the potential roles of DJ1 in hepatosteatosis in vitro. Normal rat liver cells clone9 (C9) were treated with 1 mM oleic acid (OA) for 24 h for establishment of a steatosis model, after which various biochemical parameters, including triglyceride, total cholesterol, and free fatty acid contents, were determined after knockdown with Dj1-specific siRNA. Silencing of Dj1 prevented hepatic steatosis by suppressing expression of hepatic lipogenic markers, which was confirmed by immunoblotting and real-time PCR analysis. Up-regulation of mitochondrial and β-oxidation-associated proteins showed potential to reduce fat accumulation in the liver. Silencing of Dj1 resulted in alleviation of steatosis by reducing lipogenesis and improving mitochondrial biogenesis. Further in vivo studies will be required to understand the molecular mechanism behind the role of DJ1 in steatosis. Impaired coordination of energy storage and expenditure results in obesity. Browning of white adipocytes is a promising approach to combat obesity and its associated metabolic disorders. It is noteworthy that DJ1 (Park7) is a Parkinson’s disease (PD)-associated highly conserved multifunctional protein in mammals. In this study, silencing of Dj1 induced a brown phenotype associated with reduced accumulation of lipids and enhanced mitochondrial biogenesis in cultured white adipocytes. Silencing of Dj1 strikingly up-regulated expression of UCP1 along with brown fat and thermogenic markers in both 3T3-L1 and primary white adipocytes. Moreover, knockdown of Dj1 suppressed expression of lipogenic markers and activated the thermogenic program in both adipocytes. This is the first report demonstrating that DJ1 is closely involved in inhibition of lipogenesis as well as induction of brown fat-like phenotype in vitro and thus may have potential therapeutic implications for the treatment of obesity.
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