Background: Retinol Saturase (RetSat), an oxidoreductase, is expressed in metabolically active tissues and plays a role in adipocyte differentiation, hepatic glucose and lipid metabolism, macrophage function, vision, and ROS production. However, its function in the thyroid remains unexplored. Methods: RetSat expression in the mouse thyroid was examined under various physiological conditions, including normal diet, high-fat diet, hyperthyroidism, hypothyroidism, and iodide overload. To elucidate the functional significance of RetSat in the thyroid, a thyrocyte-specific RetSat knockout mouse model was generated and evaluated, and its effects were systematically studied under various experimental conditions. Serum samples were collected to quantify thyroid hormone levels by radioimmunoassay, TSH levels by Luminex immunoassay, and triglyceride and non-esterified fatty acids (NEFA) levels by colorimetric enzymatic assay. Thyroid and liver tissues were obtained for comprehensive evaluation of thyroid morphology using H&E staining, analysis of gene expression patterns using real-time polymerase chain reaction, examination of protein expression profiles using immunoblotting and immunohistochemistry techniques, determination of Dio1 activity using the non-radioactive Sandell-Kolthoff method, and quantification of triglyceride levels. Results: RetSat exhibited strong expression in the thyroid, with induction under hypothyroidism and reduction upon iodide overload. Thyrocyte-specific RetSat deletion resulted in elevated circulating TSH levels, alterations in thyroid morphology, and disruption of metabolic homeostasis, influenced by diet and gender. However, it did not significantly affect circulating thyroid hormone levels. Conclusion: This study unveils the previously unexplored function of RetSat in the thyroid and establishes its role as a novel regulator of thyroid function and metabolic homeostasis.
Hintergrund: Retinol Saturase (RetSat), ein Oxidoreduktase, wird in metabolisch aktiven Geweben exprimiert und spielt eine Rolle bei der Adipozytendifferenzierung, dem hepatischen Glukose- und Lipidstoffwechsel, der Makrophagenfunktion, Sehvorgang und der ROS-Produktion. Seine Funktion in der Schilddrüse ist jedoch noch unerforscht. Methoden: Die Expression von RetSat in der Mausschilddrüse wurde unter verschiedenen physiologischen Bedingungen untersucht, einschließlich normaler Ernährung, fettreicher Ernährung, Hyperthyreose, Hypothyreose und Iodüberladung. Um die funktionelle Bedeutung von RetSat in der Schilddrüse aufzuklären, wurde das Mausmodell mit schilddrüsenspezifischer RetSat-Deletion erzeugt und bewertet, und seine Auswirkungen wurden systematisch unter verschiedenen experimentellen Bedingungen untersucht. Serumproben wurden gesammelt, um die Schilddrüsenhormonspiegel mittels Radioimmunoassay, die TSH-Spiegel mittels Luminex Immunassay und die Triglycerid- und NEFA-Spiegel mittels farbmetrischem enzymatischem Reaktionen zu quantifizieren. Schilddrüsen- und Lebergewebe wurden zur umfassenden Bewertung der Schilddrüsenmorphologie mittels H&E-Färbung, zur Analyse der Genexpression mittels Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion, zur Untersuchung der Proteinexpression mittels Immunoblotting- und Immunohistochemiemethoden, zur Bestimmung der Dio1-Aktivität mittels der nicht-radioaktiven Sandell-Kolthoff-Methode und zur Quantifizierung der Triglyceridspiegel gewonnen. Ergebnisse: RetSat zeigte eine starke Expression in der Schilddrüse, mit Induktion bei Hypothyreose und Reduktion bei Iodüberladung. Die schilddrüsenspezifische RetSat-Deletion führte zu erhöhten zirkulierenden TSH-Spiegeln, Veränderungen der Schilddrüsenmorphologie und Störungen der metabolischen Homöostase, beeinflusst durch Ernährung und Geschlecht. Allerdings hatte sie keine signifikanten Auswirkungen auf die zirkulierenden Schilddrüsenhormonspiegel. Schlussfolgerung: Diese Studie enthüllt die bisher unerforschte Funktion von RetSat in der Schilddrüse und etabliert seine Rolle als neuartigen Regulator der Schilddrüsenfunktion und metabolischen Homöostase.
