Identification of mechanisms of action of bisphenol a-induced human preadipocyte differentiation by transcriptional profiling

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dc.contributor.author

Boucher, Jonathan G.

Husain, Mainul

Rowan-Carroll, Andrea

Williams, Andrew

Yauk, Carole L.

Atlas, Ella

dc.date.accessioned

2024-05-03T19:35:52Z

dc.date.available

2024-05-03T19:35:52Z

dc.date.issued

2014-07-22

dc.description - en

Health Canada is responsible for the assessment and management of health risks to Canadians associated with exposure to products and chemicals in the environment. Bisphenol A (BPA) is a chemical used in the production of plastics found in a number of commercial products. BPA has certain biological activities analogous to hormones and in experimental animals it has been shown to cause weight gain and fat accumulation in specialised fat cells. To better understand the biological mechanisms underlying chemical impacts on metabolic processes that could affect fat development and accumulation, Health Canada investigated how BPA causes fat accumulation in human tissues by studying how genes respond in human fat cells exposed to this chemical in vitro. The results revealed that human fat cells exposed to BPA show changes to specific genes that are involved in how cells make and accumulate fat, as well as how fat cells regulate cholesterol levels within the cell. This study suggests that BPA does affect how human cells control fat and cholesterol levels at the cellular level and that it is biologically plausible that BPA could be contributing in some manner to weight gain and obesity. The results will help increase knowledge about the effects of BPA and will provide a better understanding of how chemicals may be impacting the development and accumulation of fat. This knowledge will be useful in developing test methods to screen for these effects.

dc.description.abstract - en

Objective: Exposure to the endocrine-disrupting chemical bisphenol A (BPA) is correlated with obesity and adipogenesis of human preadipocytes. However, the mechanism of action of BPA-induced human adipogenesis remains to be determined. Methods: Primary human preadipocytes were differentiated in the presence of 50 µM BPA or 1 µM dexamethasone (DEX) for 48 hours. Potential mechanisms of BPA-induced adipogenesis were evaluated using gene expression microarray analysis. Results: Microarray analysis revealed 373 differentially expressed genes following BPA treatment, including upregulation of sterol regulatory element binding factor 1 (SREBF1), a key regulator of lipid metabolism. For DEX-treated preadipocytes, 2167 genes were differentially expressed, including upregulation of the adipogenic marker lipoprotein lipase. Ingenuity Pathway Analysis was used to identify functional annotations of the gene expression changes associated with response to BPA and DEX. BPA exposure was associated with expression changes in the genes involved in triacylglycerol accumulation while DEX was linked to triacylglycerol and fatty acid metabolism. The analysis also revealed enrichment of genes following BPA exposure in the thyroid-receptor/retinoic X receptor (TR/RXR) and mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling pathways. Conclusions: Our data suggest that potential mechanisms of action of BPA-induced adipogenesis involve SREBF1, the TR/RXR, and the mTOR pathways.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Objectif : L'exposition au bisphénol A (BPA), un perturbateur endocrinien, est corrélée à l'obésité et à l'adipogenèse des préadipocytes humains. Cependant, le mécanisme d’action de l’adipogenèse humaine induite par le BPA reste à déterminer. Méthodes : Les préadipocytes humains primaires ont été différenciés en présence de 50 µM de BPA ou de 1 µM de dexaméthasone (DEX) pendant 48 heures. Les mécanismes potentiels de l'adipogenèse induite par le BPA ont été évalués à l'aide d'une analyse par micropuce d'expression génique. Résultats : L'analyse par puce à ADN a révélé 373 gènes différentiellement exprimés après un traitement au BPA, y compris une régulation positive du facteur de liaison de l'élément régulateur des stérols 1 (SREBF1), un régulateur clé du métabolisme des lipides. Pour les préadipocytes traités au DEX, 2 167 gènes ont été exprimés de manière différentielle, y compris la régulation positive de la lipoprotéine lipase, marqueur adipogénique. Ingenuity Pathway Analysis a été utilisée pour identifier les annotations fonctionnelles des changements d’expression génique associés à la réponse au BPA et au DEX. L'exposition au BPA était associée à des changements d'expression dans les gènes impliqués dans l'accumulation de triacylglycérol, tandis que le DEX était lié au métabolisme du triacylglycérol et des acides gras. L’analyse a également révélé un enrichissement des gènes suite à une exposition au BPA dans les voies de signalisation des récepteurs thyroïdiens/rétinoïques X (TR/RXR) et de la cible mammifère de la rapamycine (mTOR). Conclusions : Nos données suggèrent que les mécanismes d'action potentiels de l'adipogenèse induite par le BPA impliquent les voies SREBF1, TR/RXR et mTOR.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est responsable de l'évaluation et de la gestion des risques pour la santé des Canadiens associés à l'exposition à des produits et à des produits chimiques présents dans l'environnement. Le bisphénol A (BPA) est un produit chimique utilisé dans la production de plastiques présents dans un certain nombre de produits commerciaux. Le BPA a certaines activités biologiques analogues aux hormones et, chez les animaux de laboratoire, il a été démontré qu'il provoque une prise de poids et une accumulation de graisse dans des cellules adipeuses spécialisées. Pour mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents aux impacts chimiques sur les processus métaboliques qui pourraient affecter le développement et l'accumulation de graisse, Santé Canada a étudié comment le BPA provoque l'accumulation de graisse dans les tissus humains en étudiant la réaction des gènes dans les cellules adipeuses humaines exposées à ce produit chimique in vitro. Les résultats ont révélé que les cellules adipeuses humaines exposées au BPA présentent des modifications dans des gènes spécifiques impliqués dans la manière dont les cellules fabriquent et accumulent les graisses, ainsi que dans la manière dont les cellules graisseuses régulent les niveaux de cholestérol au sein de la cellule. Cette étude suggère que le BPA affecte la façon dont les cellules humaines contrôlent les niveaux de graisse et de cholestérol au niveau cellulaire et qu'il est biologiquement plausible que le BPA puisse contribuer d'une manière ou d'une autre à la prise de poids et à l'obésité. Les résultats contribueront à accroître les connaissances sur les effets du BPA et permettront de mieux comprendre l’impact des produits chimiques sur le développement et l’accumulation de graisse. Ces connaissances seront utiles pour développer des méthodes de test permettant de détecter ces effets.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1002/oby.20848

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2405

dc.language.iso

en

dc.publisher

Wiley

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Identification of mechanisms of action of bisphenol a-induced human preadipocyte differentiation by transcriptional profiling

dc.type - en

Article

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