The mineralocorticoid receptor (MR), a hormone-activated transcription factor, besides its role in controlling hydroelectrolytic homeostasis, exerts pro-adipogenic and anti-thermogenic effects, inhibiting mitochondrial-uncoupling protein UCP1 expression in brown adipocytes. The aim of this study was to gain insight into the molecular mechanisms by which MR participates in such metabolic regulation.

We evaluated in vivo MR effects on cold-induced UCP1 expression in MR-overexpressing mice. Expression profiles of several transcriptional coregulators were analyzed during differentiation of the brown adipocyte T37i cell line. Given that UCP1 expression is inversely controlled by catecholamines/retinoic acid and corticosteroids, we investigated the mechanisms of MR's inhibitory effect on UCP1 transcription in T37i cells. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) experiments enabled us to explore MR interaction with UCP1 promoter regions.

Cold-induced UCP1 expression was blunted in the brown fat of MR-overexpressing mice. Along with induction of increasing mRNA levels for specific adipocyte markers during T37i differentiation, MR coactivator transcript levels significantly increased in intermediate states of differentiation, whereas expression of MR corepressors transiently increased approximately 2-fold. Such a simultaneous transient peak in coregulator expression is consistent with physiologically relevant cooperation occurring during brown adipogenesis. ChIP demonstrated that, after retinoic acid stimulation and aldosterone exposure, MR and PPARγ concomitantly bind to specific UCP1 promoter motifs.

Our studies demonstrate that MR exerts a pivotal metabolic role by controlling energy expenditure, and provide novel information on how MR participates in the regulation of brown adipocyte function.

Le but de cette étude était de mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-tendant les effets métaboliques du récepteur minéralocorticoïde (MR), un facteur de transcription qui exerce un rôle pro-adipogénique et anti-thermogénique en inhibant l’expression de la protéine découplante mitochondriale de type 1 UCP1.

L’expression d’UCP1, induite par le froid, a été étudiée dans un modèle de souris transgéniques surexprimant le MR. Nous avons également déterminé le profil d’expression de certains corégulateurs au cours de l’adipogenèse en utilisant les cellules T37i, une lignée murine préadipocytaire brune. La précipitation de la chromatine (ChiP) a permis d’évaluer la capacité du MR à interagir avec certaines séquences régulatrices du promoteur d’UCP1.

Nous montrons que la surexpression du MR in vivo inhibe l’expression d’UCP1 induite par le froid dans le tissu adipeux brun. Le profil d’expression de certains coactivateurs/corégulateurs du MR diffère clairement en fonction du caractère transitoire ou soutenu de leur niveau d’expression au cours de l’adipogenèse brune, témoignant d’une coopération fonctionnelle en rapport avec la maturation adipocytaire. L’activation du MR inhibe l’expression d’UCP1 induite par les catécholamines et l’acide rétinoïque. La ChiP a démontré l’interaction du MR et de PPARγ sur le promoteur d’UCP1, identifiant le mécanisme d’inhibition de l’expression d’UCP1 par le MR activé par l’aldostérone.

L’ensemble de ces résultats montre que le MR joue un rôle métabolique central en contrôlant la fonction adipocytaire brune et la dépense énergétique.