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Nonalcoholic Steatohepatitis Disrupts Diurnal Liver Transcriptome Rhythms in Mice

Autoren

Leonardo Vinicius Monteiro de Assis, Münevver Demir, Henrik Oster

Journal

CMGH

Abstract

Background & aims: The liver ensures organismal homeostasis through modulation of physiological functions over the course of the day. How liver diseases such as nonalcoholic steatohepatitis (NASH) affect daily transcriptome rhythms in the liver remains elusive.

Methods: To start closing this gap, we evaluated the impact of NASH on the diurnal regulation of the liver transcriptome in mice. In addition, we investigated how stringent consideration of circadian rhythmicity affects the outcomes of NASH transcriptome analyses.

Results: Comparative rhythm analysis of the liver transcriptome from diet-induced NASH and control mice showed an almost 3-hour phase advance in global gene expression rhythms. Rhythmically expressed genes associated with DNA repair and cell-cycle regulation showed increased overall expression and circadian amplitude. In contrast, lipid and glucose metabolism-associated genes showed loss of circadian amplitude, reduced overall expression, and phase advances in NASH livers. Comparison of NASH-induced liver transcriptome responses between published studies showed little overlap (12%) in differentially expressed genes (DEGs). However, by controlling for sampling time and using circadian analytical tools, a 7-fold increase in DEG detection was achieved compared with methods without time control.

Conclusions: NASH had a strong effect on circadian liver transcriptome rhythms with phase- and amplitude-specific effects for key metabolic and cell repair pathways, respectively. Accounting for circadian rhythms in NASH transcriptome studies markedly improves DEG detection and enhances reproducibility.

Keywords: Circadian Bioinformatics; Circadian Clock; Circadian RNAseq; Energy Metabolism; Nonalcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD).

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Autoren aus dem TRR 418

Projekte aus dem TRR 418

B04

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Chronotherapie der mit metabolischer Dysfunktion assoziierten steatotischen Lebererkrankung (MASLD)

MASLD ist weit verbreitet und ein wesentlicher Risikofaktor für Leberzirrhose und Leberkrebs. Sport ist wirksam, wird aber oft durch mangelnde Compliance eingeschränkt. Dieses Projekt untersucht, wie das Timing von Sport mit den circadianen Hepatozyten-Uhren interagiert, um Stoffwechsel und MASLD-Verlauf zu beeinflussen.

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