Context-dependent regulation of lipid accumulation in adipocytes by a HIF1α-PPARγ feedback network

脂肪生成 脂肪细胞 下调和上调 脂肪组织 调节器 背景(考古学) 细胞生物学 脂滴 生物 脂质积聚 内分泌学 内科学 生物化学 医学 古生物学 基因
作者
Takamasa Kudo,Michael L. Zhao,Stevan Jeknić,Kyle M. Kovary,Edward L. LaGory,Markus W. Covert,Mary N. Teruel
出处
期刊:Cell systems [Elsevier BV]
卷期号:14 (12): 1074-1086.e7 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.cels.2023.10.010
摘要

Hypoxia-induced upregulation of HIF1α triggers adipose tissue dysfunction and insulin resistance in obese patients. HIF1α closely interacts with PPARγ, the master regulator of adipocyte differentiation and lipid accumulation, but there are conflicting results regarding how this interaction controls the excessive lipid accumulation that drives adipocyte dysfunction. To directly address these conflicts, we established a differentiation system that recapitulated prior seemingly opposing observations made across different experimental settings. Using single-cell imaging and coarse-grained mathematical modeling, we show how HIF1α can both promote and repress lipid accumulation during adipogenesis. Our model predicted and our experiments confirmed that the opposing roles of HIF1α are isolated from each other by the positive-feedback-mediated upregulation of PPARγ that drives adipocyte differentiation. Finally, we identify three factors: strength of the differentiation cue, timing of hypoxic perturbation, and strength of HIF1α expression changes that, when considered together, provide an explanation for many of the previous conflicting reports.
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