Hepatic Cdkal1 and reverse cholesterol transport

Abstract

The Cdkal1 gene is near a locus associated with cholesterol efflux capacity, an indicator of high-density lipoprotein function and the first step of reverse cholesterol transport (RCT). Here, we investigated the effect of Cdkal1 on RCT using a mouse model. Foam cells were treated with (_^"3" )"H" labeled cholesterol and injected intraperitoneally into mice. After 48 hours, plasma, liver, and feces were collected, and radioactivity was measured using a liquid scintillation counter. Murine proteomic analyses were performed to identify proteins and pathways potentially relevant to the effect of Cdkal1. Mouse liver proteins were extracted and analyzed using liquid chromatography-mass spectrometry. Liver-specific Cdkal1-deficient mice were produced by crossing 〖"Cdkal1" 〗^"fl/fl" mice with Alb-Cre mice. RCT experiments revealed that Cdkal1 deficiency affects the excretion of fecal bile acid and cholesterol, as bile acids were 17% (p=0.035) higher and cholesterol was 42% (p=0.036) higher in Cdkal1 knockout (KO) mice compared with 〖"Cdkal1" 〗^"fl/fl" mice. Proteomic analysis comparing Cdkal1 KO mice to 〖"Cdkal1" 〗^"fl/fl" mice identified several differentially expressed proteins including CYP3A11. In conclusion, liver-specific Cdkal1 deficiency promoted RCT in our mouse model. Proteins potentially associated with the effect of Cdka11 including CYP3A11 were identified by proteomic analyses. These results suggest that Cdkal1 may be a potential therapeutic target for metabolic and atherosclerotic vascular disease. Cdkal1 유전자는 고밀도 지단백질 기능의 지표이자 콜레스테롤 역수송 (RTC)의 첫 번째 단계인 콜레스테롤 유출 용량과 관련된 유전자좌 근처에 있다. 여기서는 마우스 모델을 사용하여 RCT 에 대한 Cdkal1 의 효과를 조사했다. 거품 세포를 H3 표지된 콜레스테롤로처리하고 마우스에 복강내 주사했다. 48 시간 후 혈장, 간, 대변을 채취하고 액체섬광계수기를 이용하여 방사능을 측정했다. Cdkal1 의 효과와 잠재적으로 관련이 있는 단백질 및 경로를 확인하기 위해 마우스 단백체 분석을 수행했다. 마우스 간 단백질을 추출하고 액체 크로마토그래피-질량 분석법을 사용하여 분석했다. 간 특이적 Cdkal1 결핍 마우스는 Cdkal1 fl/fl 마우스를 Alb-Cre 마우스와 교배하여 생산했다. RCT 실험에서는 Cdkal1 결핍이 분변 담즙산 및 콜레스테롤 배설에 영향을 미치는 것으로 나타났는데, Cdkal1 fl/fl 마우스에 비해 Cdkal1 녹아웃 (KO) 마우스에서 담즙산이 17% (p=0.035) 더 높고 콜레스테롤이 42% (p=0.036) 더 높았다. Cdkal1 KO 마우스를 Cdkal1 fl/fl 마우스와 비교하는 단백체 분석을 통해 CYP3A11 을 포함하여 차등적으로 발현되는 여러 단백질을 확인했다. 결론적으로 간 특이성 Cdkal1 결핍은 마우스 모델에서 RCT 를 촉진했다. 단백체 분석을 통해 CYP3A11 을 포함하여 Cdka11 의 결핍과 잠재적으로 연관된 단백질을 확인했다. 이러한 결과는 Cdkal1 이대사성 및 죽상경화성 혈관 질환에 대한 잠재적인 치료 표적이 될 수 있음을 시사한다.