Balbine Roussel, Hubert Vidal, Karine Clément, Dominique Langin, Arne Astrup, Nathalie Viguerie, Jason S. Iacovoni, Claus Holst, Marion Combes, Nathalie Villa-Vialaneix, Jörg Hager, Carine Valle, J. Alfredo Martínez, Emilie Montastier, Jean-José Maoret, Wim H. M. Saris, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut de médecine moléculaire de Rangueil (I2MR), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IFR150-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Statistique, Analyse et Modélisation Multidisciplinaire (SAmos-Marin Mersenne) (SAMM), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1), Department of Physiology and Nutrition, Universidad de Navarra [Pamplona] (UNAV), Institute of Preventive Medicine, Copenhagen University Hospitals, Department of Human Nutrition, Faculty of Life Science [Copenhagen], University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S 872)), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de nutrition [CHU Pitié-Salpétrière], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Institut de Génomique d'Evry (IG), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Franco-czech Laboratory for clinical research on obesity, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Charles University [Prague] (CU), Laboratoire de Biochimie [Purpan], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut Fédératif de Biologie (IFB) - Hôpital Purpan, Hôpital Purpan [Toulouse], CHU Toulouse [Toulouse]-CHU Toulouse [Toulouse]-Hôpital Purpan [Toulouse], CHU Toulouse [Toulouse], European Communities [DiOGenes FP6-513946, MoIPAGE LSHG-CT-2004-512066, ADAPT HEALTH-F2-2008-2011 00], Fondation pour la Recherche Medicale ANR LIPOB and OBELIP, Region Midi-Pyrenees, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées- Institut Fédératif de Recherche Bio-médicale Institution (IFR150)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de Nutrition [CHU Pitié-Salpétrière], Institut E3M [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Charles University [Prague] (CU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire de Biochimie [CHU Toulouse], Institut Fédératif de Biologie (IFB), Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Pôle Biologie [CHU Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Vialaneix, Nathalie, Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Humane Biologie, RS: NUTRIM - R1 - Metabolic Syndrome, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires ( I2MC ), Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Hôpital de Rangueil, CHU Toulouse [Toulouse]-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Institut de médecine moléculaire de Rangueil ( I2MR ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IFR150-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Statistique, Analyse et Modélisation Multidisciplinaire (SAmos-Marin Mersenne) ( SAMM ), Université Panthéon-Sorbonne ( UP1 ), Universidad de Navarra [Pamplona] ( UNAV ), Faculty of Life Sciences-University of Copenhagen ( KU ), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition ( CarMeN ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Centre de Recherche des Cordeliers ( CRC (UMR_S 872) ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Genomics Institute, Centre National de Génotypage ( CNG ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Charles University [Prague]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Charles University [Prague]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)- Institut Fédératif de Recherche Bio-médicale Institution (IFR150)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Toulouse (UT), and Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)
Weight control diets favorably affect parameters of the metabolic syndrome and delay the onset of diabetic complications. The adaptations occurring in adipose tissue (AT) are likely to have a profound impact on the whole body response as AT is a key target of dietary intervention. Identification of environmental and individual factors controlling AT adaptation is therefore essential. Here, expression of 271 transcripts, selected for regulation according to obesity and weight changes, was determined in 515 individuals before, after 8-week low-calorie diet-induced weight loss, and after 26-week ad libitum weight maintenance diets. For 175 genes, opposite regulation was observed during calorie restriction and weight maintenance phases, independently of variations in body weight. Metabolism and immunity genes showed inverse profiles. During the dietary intervention, network-based analyses revealed strong interconnection between expression of genes involved in de novo lipogenesis and components of the metabolic syndrome. Sex had a marked influence on AT expression of 88 transcripts, which persisted during the entire dietary intervention and after control for fat mass. In women, the influence of body mass index on expression of a subset of genes persisted during the dietary intervention. Twenty-two genes revealed a metabolic syndrome signature common to men and women. Genetic control of AT gene expression by cis signals was observed for 46 genes. Dietary intervention, sex, and cis genetic variants independently controlled AT gene expression. These analyses help understanding the relative importance of environmental and individual factors that control the expression of human AT genes and therefore may foster strategies aimed at improving AT function in metabolic diseases., Author Summary In obesity, an excess of adipose tissue is associated with dyslipidemia and diabetic complications. Gene expression is under the control of various genetic and environmental factors. As a central organ for the control of metabolic disturbances in conditions of both weight gain and loss, a comprehensive understanding of the control of adipose tissue gene expression is of paramount interest. We analyzed adipose tissue gene expression in obese individuals from the DiOGenes protocol, one of the largest dietary interventions worldwide. We found evidence for composite control of adipose tissue gene expression by nutrition, metabolic syndrome, body mass index, sex, and genotype with two main novel features. First, we observed a preeminent effect of sex on adipose tissue gene expression, which was independent of nutritional status, fat mass, and sex chromosomes. Second, the control of gene expression by cis genetic factors was unaffected by sex and nutritional status. Altogether, the effects of the investigated factors were most often independent of each other. Comprehension of the relative importance of environmental and individual factors that control the expression of human adipose tissue genes may help deciphering strategies aimed at controlling adipose tissue function during metabolic disorders.