Abstract Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD), previously known as non-alcoholic fatty liver disease, encompasses steatosis and metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH), leading to cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Preclinical MASLD research is mainly performed in rodents; however, the model that best recapitulates human disease is yet to be defined. We conducted a wide-ranging retrospective review (metabolic phenotype, liver histopathology, transcriptome benchmarked against humans) of murine models (mostly male) and ranked them using an unbiased MASLD ‘human proximity score’ to define their metabolic relevance and ability to induce MASH-fibrosis. Here, we show that Western diets align closely with human MASH; high cholesterol content, extended study duration and/or genetic manipulation of disease-promoting pathways are required to intensify liver damage and accelerate significant (F2+) fibrosis development. Choline-deficient models rapidly induce MASH-fibrosis while showing relatively poor translatability. Our ranking of commonly used MASLD models, based on their proximity to human MASLD, helps with the selection of appropriate in vivo models to accelerate preclinical research.

Abstract Peroxisomes play an essential role in the β-oxidation of dicarboxylic acids (DCAs), which are metabolites formed upon ω-oxidation of fatty acids. Genetic evidence linking transporters and enzymes to specific DCA β-oxidation steps is generally lacking. Moreover, the physiological functions of DCA metabolism remain largely unknown. In this study, we aimed to characterize the DCA β-oxidation pathway in human cells, and to evaluate the biological role of DCA metabolism using mice deficient in the peroxisomal L-bifunctional protein ( Ehhadh KO mice). In vitro experiments using HEK-293 KO cell lines demonstrate that ABCD3 and ACOX1 are essential in DCA β-oxidation, whereas both the bifunctional proteins (EHHADH and HSD17B4) and the thiolases (ACAA1 and SCPx) have overlapping functions and their contribution may depend on expression level. We also show that medium-chain 3-hydroxydicarboxylic aciduria is a prominent feature of EHHADH deficiency in mice most notably upon inhibition of mitochondrial fatty acid oxidation. Using stable isotope tracing methodology, we confirmed that products of peroxisomal DCA β-oxidation can be transported to mitochondria for further metabolism. Finally, we show that, in liver, Ehhadh KO mice have increased mRNA and protein expression of cholesterol biosynthesis enzymes with decreased (in females) or similar (in males) rate of cholesterol synthesis. We conclude that EHHADH plays an essential role in the metabolism of medium-chain DCAs and postulate that peroxisomal DCA β-oxidation is a regulator of hepatic cholesterol biosynthesis.

Abstract Peroxisomes metabolize a specific subset of fatty acids, which include dicarboxylic fatty acids (DCAs) generated by ω-oxidation. Data obtained in vitro suggest that the peroxisomal transporter ABCD3 (also known as PMP70) mediates the transport of DCAs into the peroxisome, but in vivo evidence to support this role is lacking. In this study, we studied an Abcd3 KO mouse model generated by CRISPR-Cas9 technology using targeted and untargeted metabolomics, histology, immunoblotting, and stable isotope tracing technology. We show that ABCD3 functions in DCA metabolism and uncover a novel role for this peroxisomal transporter in lipid metabolic homeostasis. The Abcd3 KO mouse presents with lipodystrophy, increased circulating free fatty acids, decreased ketone bodies, enhanced hepatic cholesterol synthesis and decreased hepatic de novo lipogenesis. Moreover, our study suggests that DCAs are metabolized by mitochondrial β-oxidation when ABCD3 is not functional, reflecting the importance of the metabolic compartmentalization and communication between peroxisomes and mitochondria. In summary, this study provides data on the role of the peroxisomal transporter ABCD3 in hepatic lipid homeostasis and DCA metabolism, and the consequences of peroxisomal dysfunction for the liver.

SUMMARY Hepatic free cholesterol contributes to fibrosis in nonalcoholic steatohepatitis (NASH), but how hepatic cholesterol metabolism becomes dysregulated in NASH is not completely understood. We show here that human fibrotic NASH livers have decreased EHBP1 , a novel GWAS locus associated with LDL-cholesterol, and that the EHBP1 rs10496099 T>C variant in NASH patients is associated with decreased hepatic EHBP1 expression and augmented NASH fibrosis. Congruent with the human data, EHBP1 loss- and gain-of-function increases and decreases NASH fibrosis in mice, respectively. Mechanistic studies reveal that EHBP1 promotes sortilin (SORT1)-mediated PCSK9 secretion, leading to LDLR degradation, decreased LDL uptake, and reduced TAZ, a fibrogenic effector. Moreover, we show that the TNFα/PPARα pathway suppresses EHBP1 in NASH. These data not only provide new mechanistic insight into the role of EHBP1 in cholesterol metabolism and NASH fibrosis by uncovering the interaction between EHBP1 and other cholesterol–related loci, including SORT1 , PCSK9 , and LDLR , but also elucidate a novel interplay between inflammation and EHBP1-mediated cholesterol metabolism. Highlights Hepatic EHBP1 is reduced in human and mouse fibrotic NASH EHBP1 rs10496099 T>C is associated with decreased hepatic EHBP1 and augmented NASH EHBP1 reduces LDLR, cholesterol uptake, and TAZ in hepatocytes EHBP1 promotes sortilin-mediated PCSK9 secretion in hepatocytes TNFα suppresses EHBP1 expression in hepatocytes