| Literature DB >> 20981297 |
Alexandra Rogue1, Catherine Spire, Manuel Brun, Nancy Claude, André Guillouzo.
Abstract
Thiazolidinediones are a class of Peroxisome Proliferator Activated Receptor γ (PPARγ) agonists that reduce insulin resistance in type 2 diabetic patients. Although no detectable hepatic toxicity has been evidenced in animal studies during preclinical trials, these molecules have nevertheless induced hepatic adverse effects in some treated patients. The mechanism(s) of hepatotoxicity remains equivocal. Several studies have been conducted using PCR analysis and microarray technology to identify possible target genes and here we review the data obtained from various in vivo and in vitro experimental models. Although PPARγ is expressed at a much lower level in liver than in adipose tissue, PPARγ agonists exert various PPARγ-dependent effects in liver in addition to PPARγ-independent effects. Differences in effects are dependent on the choice of agonist and experimental conditions in rodent animal studies and in rodent and human liver cell cultures. These effects are much more pronounced in obese and diabetic liver. Moreover, our own recent studies have shown major interindividual variability in the response of primary human hepatocyte populations to troglitazone treatment, supporting the occurrence of hepatotoxicity in only some individuals.Entities:
Year: 2010 PMID: 20981297 PMCID: PMC2963138 DOI: 10.1155/2010/325183
Source DB: PubMed Journal: PPAR Res Impact factor: 4.964
A literature survey of gene expression changes after treatment of in vivo and in vitro rodent liver models with PPARγ agonists.
|
|
| |||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ref. | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | ||||||
| model |
PPAR | AZIP | WT | AZIP | ob/ob | ZDF | WT | AZIP | WT | ap2/dta | sprague dawley rats | KKA | ob/ob | primary rat hepatocytes | c9 rat | aml-12 murine | ||||||
| treatment | TRO 5 d 0.1% v/v | no treatment | ROSI 5 w 5 mg/kg/d | TRO 10 d | GW |
ROSI | TRO 5 w 16.6 mg/g chow | ROSI 4 d | ROSI 28 d 2.5 mg/kg/d and TRO 100 mg/kg/d d | TRO 6 h | TRO 24 h | TRO, | TRO 24 h | TRO, | TRO, | TRO 5 d 5 | ||||||
| method | affymetrix/q-PCR | northern blotting |
northern blotting/ | northern blotting | q-PCR | northern blotting | q-PCR | applied biosystem | q-PCR | q-PCR/eXpress | q-PCR | |||||||||||
| Por | + | |||||||||||||||||||||
| Oxidative stress | Hmox1 | + | + | + | ||||||||||||||||||
| Ephx2 | − | |||||||||||||||||||||
| Nqo | + | + | ||||||||||||||||||||
| Acox1 | + | − | + | |||||||||||||||||||
| Cox2 | + | |||||||||||||||||||||
| Serpine1 | − | |||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||
| Kif5b | + | |||||||||||||||||||||
| Cell cycle, proliferation and death | Brca1 | + | ||||||||||||||||||||
| Cdkn1c | + | |||||||||||||||||||||
| Gadd45a | − | |||||||||||||||||||||
| Kif24 | + | |||||||||||||||||||||
| Gadd153 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Atf3 | + | |||||||||||||||||||||
| Bcl2l11 | + | |||||||||||||||||||||
| Blnk | + | |||||||||||||||||||||
| p21 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Gadd45g | + | + | + | |||||||||||||||||||
| Cflar | + | |||||||||||||||||||||
| Egr1 | + | |||||||||||||||||||||
| Emp2 | + | |||||||||||||||||||||
| Fem1b | + | |||||||||||||||||||||
| Fhl2 | + | |||||||||||||||||||||
| Fos | + | |||||||||||||||||||||
| Herpud1 | + | |||||||||||||||||||||
| Hmga1 | + | |||||||||||||||||||||
| Igfbp1 | + | |||||||||||||||||||||
| Igfbp6 | + | |||||||||||||||||||||
| Il7 | + | |||||||||||||||||||||
| Lats1 | + | |||||||||||||||||||||
| Mt1a | + | |||||||||||||||||||||
| Nr1d1 | + | |||||||||||||||||||||
| Phlda1 | + | |||||||||||||||||||||
| Sfn | + | |||||||||||||||||||||
| Skil | + | |||||||||||||||||||||
| Stk17b | + | |||||||||||||||||||||
| Bid3 | + | |||||||||||||||||||||
| Ckn1b | + | |||||||||||||||||||||
| Cldnk4 | + | |||||||||||||||||||||
| Myd116 | + | |||||||||||||||||||||
| Trp53inp1 | + | |||||||||||||||||||||
| S100a10 | + | |||||||||||||||||||||
| Kif5b | + | |||||||||||||||||||||
| Il7 | − | |||||||||||||||||||||
| Actn1 | + | |||||||||||||||||||||
| Cdh1 | − | |||||||||||||||||||||
| Gsn | − | |||||||||||||||||||||
| Ucp2 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Fsp27 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Lipid metabolism | Acaca | + | − | + | ||||||||||||||||||
| Lipe | + | |||||||||||||||||||||
| Srebp1 | 0 | 0 | + | |||||||||||||||||||
| Fabp4 | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||
| Adfp | + | − | + | |||||||||||||||||||
| Cd36 | + | + | + | − | + | + | ||||||||||||||||
| Cpt1a | + | − | − | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||||||
| Cpt1b | + | − | − | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||||||
| Pex11a | + | |||||||||||||||||||||
| Acsl5 | + | |||||||||||||||||||||
| Apoc3 | 0 | |||||||||||||||||||||
| Dci | − | |||||||||||||||||||||
| Elovl4 | + | |||||||||||||||||||||
| Fabp5 | + | |||||||||||||||||||||
| Fasn | + | − | + | + | − | + | ||||||||||||||||
| Ldlr | + | + | − | |||||||||||||||||||
| Lipc | + | + | + | |||||||||||||||||||
| Acdl | − | |||||||||||||||||||||
| Thiolase | + | − | ||||||||||||||||||||
| Kiaa1881 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Lamb3 | + | |||||||||||||||||||||
| Me1 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Mttp | − | − | − | |||||||||||||||||||
| Peci | − | |||||||||||||||||||||
| Pnpla2 | + | |||||||||||||||||||||
| Scd1 | + | − | + | + | ||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||
| Cyp1a1 | 0 | |||||||||||||||||||||
| Xenobiotic metabolism | Cyp1a2 | − | 0 | |||||||||||||||||||
| Cyp2b1 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Cyp2b2 | + | |||||||||||||||||||||
| Cyp2b6 | + | |||||||||||||||||||||
| Cyp3a | + | |||||||||||||||||||||
| Cyp3a1 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Cyp3a3 | + | |||||||||||||||||||||
| Cyp4b1 | + | |||||||||||||||||||||
| Cyp4a10 | + | + | + | |||||||||||||||||||
| Cyp4a14 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Cyp51a1 | + | |||||||||||||||||||||
| Gsta2 | − | − | ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||
| G6pc | − | |||||||||||||||||||||
| Carbohydrate metabolism | Pdk4 | + | ||||||||||||||||||||
| Pepck | − | |||||||||||||||||||||
| Gk | + | |||||||||||||||||||||
| Irs2 | − | |||||||||||||||||||||
| Pc | + | + | − | |||||||||||||||||||
| Aqp7 | + | |||||||||||||||||||||
| Abcb1 | + | |||||||||||||||||||||
| Transporters | Abcc3: | + | ||||||||||||||||||||
| Slco1b1 | + | |||||||||||||||||||||
| Slco1b3 | − | |||||||||||||||||||||
| Mdr2 | + | |||||||||||||||||||||
| Slco4a1 | + | |||||||||||||||||||||
| Slc25a1 | + | |||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||
| Nr1i3 | + | |||||||||||||||||||||
| Nuclear receptors | Hnf4a | − | − | |||||||||||||||||||
| Ppara | + | − | + | 0 | 0 | |||||||||||||||||
| Pparg | + | + | − | + | + | − | + | + | + | |||||||||||||
| Cebpa | − | |||||||||||||||||||||
| Pparg1 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Pparg2 | + | |||||||||||||||||||||
| Ces3 | − | |||||||||||||||||||||
| Hspa1 | + | |||||||||||||||||||||
| Il6r | + | |||||||||||||||||||||
| Vnn1 | + | |||||||||||||||||||||
| Scd2 | + | |||||||||||||||||||||
| Actg1 | + | |||||||||||||||||||||
| Adipoq | + | + | ||||||||||||||||||||
| Cav1 | + | + | ||||||||||||||||||||
| Cav2 | + | |||||||||||||||||||||
| Cfd | + | + | ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||
| Lrp1 | + | + | + | |||||||||||||||||||
| Miscellanous | Mapk | + | ||||||||||||||||||||
| Paqr7 | + | |||||||||||||||||||||
| Tmem159 | + | |||||||||||||||||||||
| Tpm2 | + | |||||||||||||||||||||
| Aco | + | |||||||||||||||||||||
| Aox | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||
| growth response protein | + | |||||||||||||||||||||
| Fdft1 | + | |||||||||||||||||||||
| Hex | + | |||||||||||||||||||||
| Hmgcs2 | − | |||||||||||||||||||||
| Igh-6 | + | |||||||||||||||||||||
| Il8bp | − | |||||||||||||||||||||
| Ldh-a | + | |||||||||||||||||||||
+: up-regulated
−: down-regulated
0: not modulated
The case is empty when the gene has not been studied.
Modulation of gene expression in human liver cell models after treatment with PPARγ agonists.
| Ref. | [ | [ | [ | Rogue et al. unpublished | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | [ | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| model | PHH | PHH DONOR 1 | PHH DONOR 2 | PHH DONOR 3 | PHH DONOR 4 | PHH DONOR 5 | HepaRG cells | HepaRG cells | Hep3b Huh7 | Huh7 | Hepg2 | HLF | HLF, HAK, HuH-7 | ||||||||||||||
| treatment | TRO 24 h 5,50,100 | TRO 24 h 25 | TRO 24 h 10 | TRO 24 h 5 | TRO 24 h 20 | TRO 24 h 5 | TRO 24 h 20 | TRO 24 h 5 | TRO 24 h 20 | TRO 24 h 5 | TRO 24 h 20 | TRO 24 h 40 | TRO 24 h 5 | TRO 24 h 20 | TRO 24 h 40 | TRO 24 h 5 | TRO 24 h 20 | TRO 24 h 40 | TRO 24 h 0,024 | TRO04 | TRO-ROSI 1–8– | TRO 6 h 30 | TRO-4 h 10–30 | TRO-ROSI 48 h 25–100 | TRO for up 48 h 50 | TRO 24 h 50 | |
| method | q-PCR | Amer-sham | Agilent | Agilent | q-PCR | Super Array Bioscience qPCR | q-PCR/ northern blotting | q-PCR | |||||||||||||||||||
| ABCB1 | + | 0 | + | 0 | 0 | + | + | 0 | 0 | + | + | + | + | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| Transporters | ABCC2 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | ||||||||||
| ABCC3 | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| SLC10A1 | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | − | − | |||||||||||
| ABCB4 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | 0 | + | + | + | + | + | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| SLCO1B1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| SLCO1B3 | − | − | − | − | − | − | − | 0 | − | − | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| CCND1 | + | 0 | + | + | + | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| Cell cycle, proliferation, death and differentiation | CDKN1A | 0 | 0 | 0 | + | + | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | ||||||||
| GADD45G | + | 0 | + | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | + | + | + | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| AFP | − | 0 | − | 0 | − | 0 | 0 | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| TGFA | + | 0 | 0 | 0 | − | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| CCNE1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | ||||||||||
| ALB | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| CDKN1B | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||
| JUND | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| CCNG1 | 0 | 0 | 0 | − | − | 0 | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| MYC | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| TGFB1 | 0 | 0 | 0 | + | + | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| ALPL | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| GADD45A | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| IGFBP1 | 0 | 0 | 0 | − | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | + | + | |||||||||||
| SKP2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | − | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| FABP1 | + | + | + | + | + | + | + | 0 | + | + | + | + | + | + | 0 | − | |||||||||||
| Lipid metabolism | FASN | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||
| CPT1A | + | 0 | + | + | + | 0 | 0 | 0 | + | + | + | + | + | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| SREBF2 | + | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| HMGCR | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | |||||||||||
| INSIG1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | + | 0 | 0 | 0 | nd | |||||||||||
| LDLR | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| INSIG2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| CYP1A1 | 0 | + | + | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | 0 | 0 | ||||||||||
| Xenobiotic metabolism | CYP1A2 | + | 0 | 0 | 0 | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||
| CYP2B6 | + | + | + | 0 | 0 | + | + | 0 | + | + | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | + | ||||||||||
| CYP2C9 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | + | + | + | 0 | 0 | |||||||||||
| CYP2E1 | + | 0 | 0 | − | − | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| CYP3A4 | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | 0 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||
| UGT1A10 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| GSTP1 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| GSTA1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
| G6PC | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | ||||||||||||
| Carbohydrate metabolism | PDK4 | − | 0 | − | − | − | − | 0 | + | + | + | + | + | 0 | + | + | |||||||||||
| PEPCK | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | + | + | ||||||||||||
| FBP1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| HMOX1 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + | |||||||||||
| Oxidative stres | PTGS2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | − | |||||||||
| HSPA1A | + | + | + | 0 | 0 | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| TXN | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| COX-2 | − | ||||||||||||||||||||||||||
| CAT | − | 0 | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| HNF4A | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| Transcription factors | PPARG | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | 0 | |||||||||
| CEBPA | 0 | 0 | + | + | + | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| CEBPB | 0 | 0 | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| NR1I2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| NR1I3 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| GSN | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| Fbrosis/ | TIMP1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||
| CDH1 | + | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | 0 | 0 | 0 | |||||||||||
| RGN | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | |||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||
| PDIA4 | 0 | 0 | − | − | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | |||||||||||
| Miscellaneous | ACTA1 | 0 | + | 0 | + | + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | − | 0 | 0 | 0 | ||||||||||
+: up-regulated
−: down-regulated
0: not modulated
The case is empty when the gene has not been studied.
Differentiated HepaRG cells from three different passages and 2-day human hepatocyte cultures from 5 donors were treated for 24 h with different concentrations of TRO. 500 ng of RNA samples from control and treated cultures were separately reverse transcribed and amplified using Quick Amplification Labeling Kit (Agilent). Then they were hybridized using 4×44 K Agilent microarrays satisfying Minimum Information About a Microarray Experiment (MIAME) requirements as previously described [82]. Normalization algorithms and background subtractions were automatically applied to each array to reduce systematic errors and to adjust effects due to technological rather than biological variations using FE and Resolver softwares. The combination of technical and biological replicates uses the error-weighted log ratio average and an estimated error method of the Rosetta Resolver system.
Figure 1Two-dimensional hierarchical clustering of gene expression profiles induced by TRO treatment in primary human hepatocytes from five donors and HepaRG cells. The clustering was generated by using the Resolver system software with an agglomerative algorithm, the Ward's min variance link heuristic criteria, and the Euclidean distance metric. Cultures and microarray analysis as in Table 2.
Figure 2Total gene numbers modulated by 5 and 20 μM TRO in primary human hepatocytes from one to five donors (FC ≥ 1.5 pv ≤ 0.01). Cultures and microarray analysis as in Table 2.