#METABOLOMICS WORKBENCH leaseep_20230614_064326 DATATRACK_ID:4088 STUDY_ID:ST002754 ANALYSIS_ID:AN004471 VERSION 1 CREATED_ON 02-08-2024 #PROJECT PR:PROJECT_TITLE Developmental programming of Kupffer cells by maternal obesity causes fatty PR:PROJECT_TITLE liver disease in the offspring PR:PROJECT_SUMMARY Kupffer cells (KCs) are tissue-resident macrophages which colonize the PR:PROJECT_SUMMARY developing liver early during embryogenesis. Throughout development and PR:PROJECT_SUMMARY adulthood, KCs have distinct core functions that are essential for liver and PR:PROJECT_SUMMARY organismal homeostasis, such as supporting fetal erythropoiesis as well as PR:PROJECT_SUMMARY postnatal erythrocyte recycling and liver metabolism. KCs acquire their PR:PROJECT_SUMMARY tissue-specific transcriptional signature immediately after colonizing the PR:PROJECT_SUMMARY liver, mature together with the tissue, and adapt to the tissue’s function. PR:PROJECT_SUMMARY However, whether perturbation of macrophage core functions during development PR:PROJECT_SUMMARY may contribute to or cause disease at postnatal stages is poorly understood. PR:PROJECT_SUMMARY Here, we utilize a maternal obesity model to disturb KC functions during PR:PROJECT_SUMMARY gestation. We show that offspring born to obese mothers develop fatty liver PR:PROJECT_SUMMARY disease that is accompanied by a local pro-inflammatory response, a phenotype PR:PROJECT_SUMMARY that is augmented if the offspring is kept on control diet after birth. Further, PR:PROJECT_SUMMARY transcriptional analyses reveal that KCs undergo developmental programming PR:PROJECT_SUMMARY through the maternal high-fat diet, which lasts until adulthood. The PR:PROJECT_SUMMARY offspring’s KC developmental programming is irreversible despite the switch to PR:PROJECT_SUMMARY control diet and leads to increased lipid uptake in hepatocytes mediated via PR:PROJECT_SUMMARY paracrine factors stemming from KCs. The transcriptional programming of KCs and PR:PROJECT_SUMMARY the fatty liver disease phenotype are rescued by genetic depletion of PR:PROJECT_SUMMARY hypoxia-inducible factor alpha (Hif-1alpha) in macrophages during gestation. PR:PROJECT_SUMMARY These results demonstrate that macrophages rely on an undisturbed development to PR:PROJECT_SUMMARY fulfil their core functions and support organ homeostasis during adulthood, and PR:PROJECT_SUMMARY establish developmental programming of KCs as a therapeutic strategy for PR:PROJECT_SUMMARY metabolic disorders, such as fatty liver disease. PR:INSTITUTE University of Bonn PR:DEPARTMENT LIMES PR:LABORATORY Mass Lab PR:LAST_NAME Mass PR:FIRST_NAME Elvira PR:ADDRESS Carl-Troll-Str. 31, 53115 Bonn, Germany PR:EMAIL elvira.mass@uni-bonn.de PR:PHONE +49 0228 / 73 6 28 48 PR:FUNDING_SOURCE DFG PR:PUBLICATIONS in preparation PR:DOI http://dx.doi.org/10.21228/M81D9R PR:CONTRIBUTORS Nora Balzer, Iva Splichalova, Hao Huang, Stephan Grein, Lea Seep #STUDY ST:STUDY_TITLE Metabolomics analysis of maternal obesity model ST:STUDY_SUMMARY 100μl serum of 11-12 weeks old male mice with a background from various diet ST:STUDY_SUMMARY groups were processed in Metabolon (https://www.metabolon.com) for metabolics ST:STUDY_SUMMARY analysis.Diet groups are CDm CDl CD, CDm CDl HFD, CDmHFDl HFD, HFDm CDl CD, HFDm ST:STUDY_SUMMARY CDl HFD, HFDm HFDl CD and HFDm CDl CD. (m: maternal diet, l: lactation) ST:INSTITUTE University of Bonn ST:DEPARTMENT LIMES ST:LABORATORY Mass Lab ST:LAST_NAME Mass ST:FIRST_NAME Elvira ST:ADDRESS LIMES-Institute, Carl-Troll-Str. 31, 53115 Bonn, Germany ST:EMAIL elvira.mass@uni-bonn.de ST:PHONE +49 02 28 / 73 6 28 48 ST:SUBMIT_DATE 2023-06-14 #SUBJECT SU:SUBJECT_TYPE Mammal SU:SUBJECT_SPECIES Mus musculus SU:TAXONOMY_ID 10090 SU:GENOTYPE_STRAIN C57BL/6JRcc SU:AGE_OR_AGE_RANGE 10-12 weeks SU:ANIMAL_HOUSING specific pathogen-free conditions SU:ANIMAL_LIGHT_CYCLE 12-h light/dark cycle #SUBJECT_SAMPLE_FACTORS: SUBJECT(optional)[tab]SAMPLE[tab]FACTORS(NAME:VALUE pairs separated by |)[tab]Additional sample data SUBJECT_SAMPLE_FACTORS FS28908000 UHBO-00909 MOTHER_DIET:CD_CD | OFFSPRING_DIET:CD GROUP_ID=CD_CD_CD; VOL_EXTRACTED=90; diet_condition=CDmaternalCDlactationCDsolid food; maternal_diet=lean mother; RNA_seq_available=yes; colour_of_serum=normal; day_of_experiment_DD_MM_YY=24_05_18 SUBJECT_SAMPLE_FACTORS FS28908002 UHBO-00910 MOTHER_DIET:CD_CD | OFFSPRING_DIET:CD GROUP_ID=CD_CD_CD; 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The sera CO:COLLECTION_SUMMARY were stored at -80°C until shipped to Metabolon. Further preparation was done CO:COLLECTION_SUMMARY there. CO:SAMPLE_TYPE Blood (serum) #TREATMENT TR:TREATMENT_SUMMARY Samples were taken from the developed Maternal Obesity model. This model was TR:TREATMENT_SUMMARY generated as described in the Material and Methods section. No additional TR:TREATMENT_SUMMARY treatment was done. #SAMPLEPREP SP:SAMPLEPREP_SUMMARY Sera were taken and sent to Metabolon. Further sample preparation was done on SP:SAMPLEPREP_SUMMARY Metabolon Site. In short, samples were prepared using the automated MicroLab SP:SAMPLEPREP_SUMMARY STAR® system from Hamilton Company. Several recovery standards were added prior SP:SAMPLEPREP_SUMMARY to the first step in the extraction process for QC purposes. To remove protein, SP:SAMPLEPREP_SUMMARY dissociate small molecules bound to protein or trapped in the precipitated SP:SAMPLEPREP_SUMMARY protein matrix, and to recover chemically diverse metabolites, proteins were SP:SAMPLEPREP_SUMMARY precipitated with methanol under vigorous shaking for 2 min (Glen Mills SP:SAMPLEPREP_SUMMARY GenoGrinder 2000) followed by centrifugation. The resulting extract was divided SP:SAMPLEPREP_SUMMARY into five fractions: two for analysis by two separate reverse phase SP:SAMPLEPREP_SUMMARY (RP)/UPLC-MS/MS methods with positive ion mode electrospray ionization (ESI), SP:SAMPLEPREP_SUMMARY one for analysis by RP/UPLC-MS/MS with negative ion mode ESI, one for analysis SP:SAMPLEPREP_SUMMARY by HILIC/UPLC-MS/MS with negative ion mode ESI, and one sample was reserved for SP:SAMPLEPREP_SUMMARY backup. Samples were placed briefly on a TurboVap® (Zymark) to remove the SP:SAMPLEPREP_SUMMARY organic solvent. The sample extracts were stored overnight under nitrogen before SP:SAMPLEPREP_SUMMARY preparation for analysis. #CHROMATOGRAPHY CH:INSTRUMENT_NAME Waters Acquity CH:COLUMN_NAME Waters Acquity BEH Amide (150 x 2.1mm, 1.7um) CH:COLUMN_TEMPERATURE - CH:FLOW_GRADIENT - CH:FLOW_RATE - CH:SOLVENT_A - CH:SOLVENT_B - CH:CHROMATOGRAPHY_TYPE HILIC #ANALYSIS AN:LABORATORY_NAME Metabolon AN:ANALYSIS_TYPE MS #MS MS:INSTRUMENT_NAME Thermo Q Exactive Orbitrap MS:INSTRUMENT_TYPE Orbitrap MS:MS_TYPE ESI MS:MS_COMMENTS Proprietary analytical software for integration and peak picking MS:ION_MODE NEGATIVE #MS_METABOLITE_DATA MS_METABOLITE_DATA:UNITS Peak Area MS_METABOLITE_DATA_START Samples UHBO-00909 UHBO-00910 UHBO-00911 UHBO-00912 UHBO-00930 UHBO-00931 UHBO-00932 UHBO-00913 UHBO-00914 UHBO-00915 UHBO-00933 UHBO-00934 UHBO-00935 UHBO-00936 UHBO-00916 UHBO-00917 UHBO-00918 UHBO-00919 UHBO-00937 UHBO-00938 UHBO-00939 UHBO-00920 UHBO-00921 UHBO-00922 UHBO-00940 UHBO-00941 UHBO-00942 UHBO-00943 UHBO-00923 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2-oxoadipate 71 C00322 2R,3R-dihydroxybutyrate 13120901 #N/A 2S,3R-dihydroxybutyrate 10964471 #N/A 3,4-dihydroxybutyrate 150929 #N/A 3-hydroxy-3-methylglutarate C03761 3-hydroxyadipate 151913 #N/A 3-hydroxybutyrate (BHBA) C03197,C01089 3-hydroxyisobutyrate 11966314 C01188,C06001 3-hydroxysuberate 22328017 #N/A 3-methylglutaconate 1551553 #N/A 3-ureidoisobutyrate 160663 C05100 adipate (C6-DC) 196 C06104 allantoic acid 203 C00499 allantoin C02348,C01551,C02350 allo-threonine 99289 C05519 alpha-hydroxyisovalerate 99823 #N/A alpha-ketoglutaramate* 48 C00940 alpha-ketoglutarate 51 C00026 arabinose 66308 C00216 arabitol/xylitol C00379,C00542,C01904 arabonate/xylonate C00502,C05411 ascorbic acid 2-sulfate 54676864 #N/A ascorbic acid 3-sulfate* 11425365 #N/A cholesterol sulfate 65076 C18043 citraconate/glutaconate C02226,C02214 creatine phosphate C02305 cystine 67678 C00491 decadienedioic acid (C10:2-DC)** 17789717 #N/A dihydroorotate 648 C00337 erythritol 222285 C00503 erythronate* 2781043 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