ABSTRACT Background Obesity is a major global health problem, and is associated with increased cardiometabolic morbidity and mortality. Protein glycosylation is a frequent postranslational modification, highly responsive to numerous pathophysiological conditions and ageing. The prospect of biological age reduction, by reverting glycosylation changes through metabolic intervention, opens many possibilities. We have investigated whether weight loss interventions affect inflammation- and ageing-associated IgG glycosylation changes, in a longitudinal cohort of bariatric surgery patients. To support potential findings, BMI-related glycosylation changes were monitored in a longitudinal twins cohort. Methods IgG N-glycans were chromatographically profiled in 37 obese patients, subjected to low-calorie diet, followed by bariatric surgery, across multiple timepoints. Similarly, plasma-derived IgG N-glycan traits were longitudinally monitored in 1,680 participants from the TwinsUK cohort. Results Low-calorie diet induced a marked decrease in the levels of IgG N-glycans with bisecting GlcNAc, whose higher levels are usually associated with ageing and inflammatory conditions. Bariatric surgery resulted in extensive alterations of the IgG glycome that accompanied progressive weight loss during one-year follow-up. We observed a significant increase in digalactosylated and sialylated glycans, and a substantial decrease in agalactosylated and core fucosylated IgG glycans. In general, this IgG glycan profile is associated with a younger biological age and reflects an enhanced anti-inflammatory IgG potential. Loss of BMI over a 20 year period in the TwinsUK cohort validated a weight loss-associated agalactosylation decrease and an increase in digalactosylation. Conclusions Altogether, these findings highlight that weight loss substantially affects IgG N-glycosylation, resulting in reduced biological and immune age. GRAPHICAL ABSTRACT HIGHLIGHTS Obesity is associated to inflammation-related agalactosylated and bisected IgG glycoforms IgG galactosylation and sialylation increase after bariatric surgery-induced weight loss Progressive decrease of BMI is associated to increased IgG galactosylation, implying a reduction of biological age

Abstract Steroid hormones, including glucocorticoids and androgens, exert a wide variety of effects in the body across almost all tissues. The steroid A-ring 5β-reductase (AKR1D1) is expressed in human liver and testes, and three splice variants have been identified ( AKR1D1-001, AKR1D1-002, AKR1D1-006 ). Amongst these, AKR1D1-002 is the best described; it modulates steroid hormone availability and catalyses an important step in bile acid synthesis. However, specific activity and expression of AKR1D1-001 and AKR1D1-006 are unknown. AKR1D1-002, AKR1D1-001 and AKR1D1-006 were measured in human liver biopsies and human hepatoma cell lines by qPCR. Three-dimensional (3D) structures of AKR1D1 variants were determined using in silico approaches. AKR1D1 variants were over-expressed in HEK293 cells, and successful overexpression confirmed by qPCR and western blotting. Steroid hormone clearance was measured by mass spectrometry and ELISA, and steroid receptor activation determined by luciferase reporter assays. AKR1D1-002 and AKR1D1-001 are expressed in human liver, and only AKR1D1-006 is expressed in human testes. Following over-expression in HEK293 cells, AKR1D1-001 and AKR1D1-006 protein levels were lower than AKR1D1-002, but significantly increased following treatment with the proteasomal inhibitor, MG-132. AKR1D1-002 efficiently metabolised glucocorticoids and androgens and decreased receptor activation. AKR1D1-001 and AKR1D1-006 poorly metabolised dexamethasone, but neither protein metabolised cortisol, prednisolone or testosterone. We have demonstrated the differential expression and role of AKR1D1 splice variants to regulate steroid hormone clearance and receptor activation. AKR1D1-002 is the predominant functional protein in steroidogenic and metabolic tissues. In addition, AKR1D1-001 and AKR1D1-006 may have a limited role in the regulation of synthetic glucocorticoid action.

Abstract Background Steroid 5β-reductase (AKR1D1) plays important roles in hepatic glucocorticoid clearance and bile acid synthesis. Glucocorticoids and bile acids are potent metabolic regulators, but whether AKR1D1 controls metabolic phenotype in vivo is unknown. Methods Akr1d1-/- mice were generated on a C57BL/6 background. Liquid chromatography / mass spectrometry, metabolomic and transcriptomic approaches were used to determine effects on glucocorticoid and bile acid homeostasis. Metabolic phenotypes including body weight and composition, lipid homeostasis, glucose tolerance and insulin sensitivity were evaluated. Molecular changes were assessed by RNASeq and western blotting. Male Akr1d1-/- mice were challenged with a 60% high fat diet. Results Akr1d1-/- mice had a sex specific metabolic phenotype. At 30-weeks of age male, but not female, Akr1d1-/- mice were more insulin sensitive and had reduced lipid accumulation in the liver and adipose tissue, concomitant with hypertriglyceridemia and increased intramuscular triacylglycerol. This phenotype was underpinned by sexually dimorphic changes in bile acid metabolism and composition, but without overt effects on glucocorticoid action. Male Akr1d1-/- mice were not protected against diet induced obesity and insulin resistance. Conclusion This study shows that AKR1D1 controls bile acid homeostasis in vivo and that altering its activity can affect insulin sensitivity and lipid homeostasis in a sex dependent manner.

A multi-national high-volume center study was undertaken to evaluate outcomes after primary surgery (PS) or neoadjuvant treatment followed by surgery (NAT/S) in cT2 staged adenocarcinomas of the esophagus (EAC) and gastroesophageal junction (GEJ).