, Zhixuan ZHANG (2) Xinyue YUE (2) Christophe MAGNAN (3) Christian VAISSE (2) Christophe MAGNAN (3)
(1) Diabetes Center, Université De Californie San Francisco ; Equipe Regulation De La Glycémie Par Le Système Nerveux Central, Laboratoire Bfa, Umr Cnrs 8251., Paris, France, (2) Diabetes Center, Université De Californie San Francisco, San Francisco, États-Unis, (3) Equipe Regulation De La Glycémie Par Le Système Nerveux Central, Laboratoire Bfa, Umr Cnrs 8251, Paris, France
Les études d’association pangénomiques (ou Genome Wide Association Studies, GWAS) ont mis en évidence plusieurs centaines de polymorphismes associés à l’obésité chez l’homme.1 Cependant, la majorité de ces variants se situent dans des régions non-codantes, et le mécanisme par lequel ils favorisent l’apparition d’une obésité est encore inconnu.2,3 Le locus du gène MC4R présente la deuxième plus forte association avec l’obésité dans les GWAS.2,4,5. Les neurones hypothalamiques exprimant le récepteur aux mélanocortines de type 4 (MC4R) sont des acteurs clés de la régulation de la balance énergétique.6 Ils intègrent différents signaux neuro-hormonaux dépendants de la concentration de leptine circulante pour contrôler l’appétit et la dépense énergétique à long terme. Par analogie avec des travaux dans le contexte d’autres pathologies comme le diabète de type 17, nous avons testé l’hypothèse que certains polymorphismes associés à l’obésité dans les GWAS se trouvent dans des éléments régulateurs actifs dans les neurones MC4R, et perturbent donc le contrôle de l’expression de gènes impliqués dans le fonctionnement de ces neurones en aval du récepteur. Nous présentons un protocole pour isoler les noyaux des neurones MC4R chez la souris par cytométrie en flux, établir leur transcriptome par RNA-seq, et identifier les régions régulatrices ouvertes par ATAC-seq. Cela nous permet d’estimer l’importance de ces neurones dans la prédisposition génétique à l’obésité commune, en confrontant ces données aux résultats de GWAS chez l’homme. Nous caractérisons ensuite l’hétérogénéité moléculaire des neurones MC4R dans l’hypothalamus en construisant leur première cartographie génomique par séquençage sur noyau unique. Enfin, nous tirons parti de cette méthode pour rechercher les changements transcriptionnels et épigénétiques dans les neurones MC4R dans différentes conditions d’activation du système leptine-mélanocortine, pour mettre en évidence les voies moléculaires en aval de la signalisation de MC4R, et identifier de potentiels nouveaux gènes candidats impliqués dans l’homéostasie énergétique.
Les auteurs déclarent ne pas avoir d'intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.