MAFB in macrophages regulates cold-induced neuronal density in brown adipose tissue

• DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113978
• Publication Date: 2024-03-22T21:59:50Z
• Authors: Manoj Kumar Yadav; Megumi Ishida; Natalia Gogoleva; Ching-Wei Liao; Filiani Natalia S...; Maho Kanai; Akihiro Kuno; Takuto Hayashi; Zeynab Javanfekr ...; Kaushalya Kulathunga; Omar Samir; Wenxin Lyu; Olivia Olivia; Evaristus C. Mbanefo; Satoru Takahashi; Michito Hamada
• Keywords: Cell biology; QH301-705.5; Physiology; Epidemiology; Stromal vascular fraction; Adipose tissue; TRPV1+ vascular smooth muscle cells; Brown Adipose Tissue Function and Physiology; interleukin-6 (IL-6); Brown adipose tissue; Biochemistry; Gene; nerve growth factor; Endocrinology; brown adipose tissue thermogenesis; Health Sciences; The Role of Exercise in Inflammation and Oxidative Stress; Biology (General); Biology; Internal medicine; NGF; SN; Rehabilitation; BAT; CP: Immunology; Thermogenesis; MAFB; CP: Metabolism; Inflammation and Obesity-Related Metabolic Disorders; Metabolism [CP]; sympathetic neuronal density; FOS: Biological sciences; Immunology [CP]; Medicine; Brown Adipose Tissue; Transcription factor; progenitors of brown adipocytes

El factor de transcripción MAFB regula varias funciones homeostáticas de los macrófagos. Este estudio explora el papel del MAFB en la termogénesis del tejido adiposo marrón (MTD) utilizando ratones con deficiencia de Mafb específica de macrófagos (Mafbf/f::LysM-Cre). Encontramos que la deficiencia de Mafb en macrófagos reduce la termogénesis, el gasto de energía y la densidad de neuronas simpáticas (SN) en BAT en condiciones de frío. Este fenotipo presenta un entorno proinflamatorio que se caracteriza por la acumulación de macrófagos/granulocitos, aumentos en la producción de interleucina-6 (IL-6) y señalización trans de IL-6, lo que conduce a disminuciones en la expresión del factor de crecimiento nervioso (NGF) y reducción en la densidad de SN en BAT. Confirmamos la regulación de MAFB de la expresión de IL-6 utilizando la lectura de luciferasa impulsada por el promotor de IL-6 en líneas celulares de macrófagos RAW-264.7. La inmunohistoquímica muestra una organización agrupada de células productoras de NGF en BAT, que son principalmente células de músculo liso vascular TRPV1+, como se muestra adicionalmente utilizando secuenciación de ARN unicelular y RT-qPCR de la fracción vascular del estroma. El tratamiento de ratones Mafbf/f::LysM-Cre con anticuerpo anti-receptor de IL-6 rescata la densidad SN, la temperatura corporal y el gasto de energía.<br/>Transcription factor MAFB regulates various homeostatic functions of macrophages. This study explores the role of MAFB in brown adipose tissue (BAT) thermogenesis using macrophage-specific Mafb-deficient (Mafbf/f::LysM-Cre) mice. We find that Mafb deficiency in macrophages reduces thermogenesis, energy expenditure, and sympathetic neuron (SN) density in BAT under cold conditions. This phenotype features a proinflammatory environment that is characterized by macrophage/granulocyte accumulation, increases in interleukin-6 (IL-6) production, and IL-6 trans-signaling, which lead to decreases in nerve growth factor (NGF) expression and reduction in SN density in BAT. We confirm MAFB regulation of IL-6 expression using luciferase readout driven by IL-6 promoter in RAW-264.7 macrophage cell lines. Immunohistochemistry shows clustered organization of NGF-producing cells in BAT, which are primarily TRPV1+ vascular smooth muscle cells, as additionally shown using single-cell RNA sequencing and RT-qPCR of the stromal vascular fraction. Treating Mafbf/f::LysM-Cre mice with anti-IL-6 receptor antibody rescues SN density, body temperature, and energy expenditure.<br/>ينظم عامل النسخ MAFB العديد من وظائف الاستتباب للبلاعم. تستكشف هذه الدراسة دور MAFB في توليد الحرارة للأنسجة الدهنية البنية (BAT) باستخدام فئران تعاني من نقص Mafb (Mafbf/f:: LysM- Cre). نجد أن نقص Mafb في الخلايا البلعمية يقلل من توليد الحرارة، ونفقات الطاقة، وكثافة الخلايا العصبية المتعاطفة (SN) في الخفافيش في ظل الظروف الباردة. يتميز هذا النمط الظاهري ببيئة مسببة للالتهاب تتميز بتراكم البلاعم/الخلايا الحبيبية، وزيادة في إنتاج إنترلوكين -6 (IL -6)، وإشارات IL -6، مما يؤدي إلى انخفاض في تعبير عامل نمو الأعصاب (NGF) وانخفاض في كثافة SN في الخفافيش. نؤكد تنظيم MAFB لتعبير IL -6 باستخدام قراءات لوسيفيراز مدفوعة من قبل معزز IL -6 في خطوط خلايا البلاعم RAW-264.7. تُظهر الكيمياء النسيجية المناعية تنظيماً متجمعاً للخلايا المنتجة لعامل النمو العصبي في الخفافيش، والتي هي في المقام الأول خلايا العضلات الملساء الوعائية TRPV1 +، كما هو موضح بالإضافة إلى ذلك باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية و RT - qPCR للجزء الوعائي اللحمي. علاج Mafbf/f:: فئران LysM - CRE بأجسام مضادة لمستقبلات IL -6 تنقذ كثافة SN ودرجة حرارة الجسم ونفقات الطاقة.<br/>Le facteur de transcription MAFB régule diverses fonctions homéostatiques des macrophages. Cette étude explore le rôle du MAFB dans la thermogenèse du tissu adipeux brun (BAT) à l'aide de souris Mafb-déficientes en macrophages (Mafbf/f : : LysM-Cre). Nous constatons que la carence en Mafb dans les macrophages réduit la thermogenèse, la dépense énergétique et la densité des neurones sympathiques (SN) chez les CHAUVES-SOURIS dans des conditions froides. Ce phénotype présente un environnement pro-inflammatoire caractérisé par une accumulation de macrophages/granulocytes, une augmentation de la production d'interleukine-6 (IL-6) et une transsignalisation de l'IL-6, ce qui entraîne une diminution de l'expression du facteur de croissance nerveuse (NGF) et une réduction de la densité de SN chez les BAT. Nous confirmons la régulation MAFB de l'expression de l'IL-6 à l'aide de la lecture de la luciférase pilotée par le promoteur de l'IL-6 dans les lignées cellulaires macrophages RAW-264.7. L'immunohistochimie montre une organisation en grappes des cellules productrices de NGF dans les BAT, qui sont principalement des cellules musculaires lisses vasculaires TRPV1+, comme le montre en outre l'utilisation du séquençage de l'ARN unicellulaire et de la RT-qPCR de la fraction vasculaire stromale. Traiter des souris Mafbf/f : : LysM-Cre avec un anticorps anti-récepteur IL-6 sauve la densité SN, la température corporelle et la dépense énergétique.<br/>