Mice born to females with oocyte-specific deletion of mitofusin 2 have increased weight gain and impaired glucose homeostasis.


Journal

Molecular human reproduction
ISSN: 1460-2407
Titre abrégé: Mol Hum Reprod
Pays: England
ID NLM: 9513710

Informations de publication

Date de publication:
10 12 2020
Historique:
received: 05 02 2020
revised: 27 08 2020
pubmed: 30 10 2020
medline: 3 11 2021
entrez: 29 10 2020
Statut: ppublish

Résumé

Offspring born to obese and diabetic mothers are prone to metabolic diseases, a phenotype that has been linked to mitochondrial dysfunction and endoplasmic reticulum (ER) stress in oocytes. In addition, metabolic diseases impact the architecture and function of mitochondria-ER contact sites (MERCs), changes which associate with mitofusin 2 (MFN2) repression in muscle, liver and hypothalamic neurons. MFN2 is a potent modulator of mitochondrial metabolism and insulin signaling, with a key role in mitochondrial dynamics and tethering with the ER. Here, we investigated whether offspring born to mice with MFN2-deficient oocytes are prone to obesity and diabetes. Deletion of Mfn2 in oocytes resulted in a profound transcriptomic change, with evidence of impaired mitochondrial and ER function. Moreover, offspring born to females with oocyte-specific deletion of Mfn2 presented increased weight gain and glucose intolerance. This abnormal phenotype was linked to decreased insulinemia and defective insulin signaling, but not mitochondrial and ER defects in offspring liver and skeletal muscle. In conclusion, this study suggests a link between disrupted mitochondrial/ER function in oocytes and increased risk of metabolic diseases in the progeny. Future studies should determine whether MERC architecture and function are altered in oocytes from obese females, which might contribute toward transgenerational transmission of metabolic diseases.

Identifiants

pubmed: 33118034
pii: 5942688
doi: 10.1093/molehr/gaaa071
doi:

Substances chimiques

GTP Phosphohydrolases EC 3.6.1.-
Mfn2 protein, mouse EC 3.6.1.-

Types de publication

Journal Article Research Support, Non-U.S. Gov't

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

938-952

Informations de copyright

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of European Society of Human Reproduction and Embryology. All rights reserved. For permissions, please email: journals.permissions@oup.com.

Auteurs

Bruna M Garcia (BM)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

Thiago S Machado (TS)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.
Programa de Pós-Graduação em Anatomia dos Animais Domésticos e Silvestres, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508-270, Brazil.

Karen F Carvalho (KF)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

Patrícia Nolasco (P)

Translational Cardiovascular Biology Unit, Instituto do Coração, Universidade de São Paulo, São Paulo 05403-904, Brazil.

Ricardo P Nociti (RP)

Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga 13635-900, Brazil.

Maite Del Collado (M)

Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga 13635-900, Brazil.

Maria J D Capo Bianco (MJD)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

Mateus P Grejo (MP)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

José Djaci Augusto Neto (JD)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

Fabrícia H C Sugiyama (FHC)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

Katiane Tostes (K)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.

Anand K Pandey (AK)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.
Departament of Veterinary Gynaecology and Obstetrics, College of Veterinary Science, Lala Lajpat Rai University of Veterinary and Animal Sciences, Hisar 125004, India.

Luciana M Gonçalves (LM)

Department of Structural and Functional Biology, Institute of Biology, University of Campinas, Campinas 13083-865, Brazil.

Felipe Perecin (F)

Programa de Pós-Graduação em Anatomia dos Animais Domésticos e Silvestres, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508-270, Brazil.
Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga 13635-900, Brazil.

Flávio V Meirelles (FV)

Programa de Pós-Graduação em Anatomia dos Animais Domésticos e Silvestres, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508-270, Brazil.
Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga 13635-900, Brazil.

José Bento S Ferraz (JBS)

Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga 13635-900, Brazil.

Emerielle C Vanzela (EC)

Department of Structural and Functional Biology, Institute of Biology, University of Campinas, Campinas 13083-865, Brazil.

Antônio C Boschero (AC)

Department of Structural and Functional Biology, Institute of Biology, University of Campinas, Campinas 13083-865, Brazil.

Francisco E G Guimarães (FEG)

Departamento de Física e Ciências dos Materiais, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos 13563-120, Brazil.

Fernando Abdulkader (F)

Departamento de Fisiologia e Biofísica, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508-000, Brazil.

Francisco R M Laurindo (FRM)

Translational Cardiovascular Biology Unit, Instituto do Coração, Universidade de São Paulo, São Paulo 05403-904, Brazil.

Alicia J Kowaltowski (AJ)

Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508-900, Brazil.

Marcos R Chiaratti (MR)

Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil.
Programa de Pós-Graduação em Anatomia dos Animais Domésticos e Silvestres, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508-270, Brazil.

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