The adverse metabolic consequences of obesity are best predicted by the quantity of visceral fat. Excess glucocorticoids produce visceral obesity and diabetes, but circulating glucocorticoid levels are normal in typical obesity. Glucocorticoids can be produced locally from inactive 11-keto forms through the enzyme 11beta hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (11beta HSD-1). We created transgenic mice overexpressing 11beta HSD-1 selectively in adipose tissue to an extent similar to that found in adipose tissue from obese humans. These mice had increased adipose levels of corticosterone and developed visceral obesity that was exaggerated by a high-fat diet. The mice also exhibited pronounced insulin-resistant diabetes, hyperlipidemia, and, surprisingly, hyperphagia despite hyperleptinemia. Increased adipocyte 11beta HSD-1 activity may be a common molecular etiology for visceral obesity and the metabolic syndrome.

The metabolic syndrome (visceral obesity, insulin resistance, type 2 diabetes, and dyslipidemia) resembles Cushing's Syndrome, but without elevated circulating glucocorticoid levels. An emerging concept suggests that the aberrantly elevated levels of the intracellular glucocorticoid reamplifying enzyme 11 beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (11 beta-HSD-1) found in adipose tissue of obese humans and rodents underlies the phenotypic similarities between idiopathic and "Cushingoid" obesity. Transgenic overexpression of 11 beta-HSD-1 in adipose tissue reproduces a metabolic syndrome in mice, whereas 11 beta-HSD-1 deficiency or inhibition has beneficial metabolic effects, at least on liver metabolism. Here we report novel protective effects of 11 beta-HSD-1 deficiency on adipose function, distribution, and gene expression in vivo in 11 beta-HSD-1 nullizygous (11 beta-HSD-1(-/-)) mice. 11 beta-HSD-1(-/-) mice expressed lower resistin and tumor necrosis factor-alpha, but higher peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, adiponectin, and uncoupling protein-2 mRNA levels in adipose, indicating insulin sensitization. Isolated 11 beta-HSD-1(-/-) adipocytes exhibited higher basal and insulin-stimulated glucose uptake. 11 beta-HSD-1(-/-) mice also exhibited reduced visceral fat accumulation upon high-fat feeding. High-fat-fed 11 beta-HSD-1(-/-) mice rederived onto the C57BL/6J strain resisted diabetes and weight gain despite consuming more calories. These data provide the first in vivo evidence that adipose 11 beta-HSD-1 deficiency beneficially alters adipose tissue distribution and function, complementing the reported effects of hepatic 11 beta-HSD-1 deficiency or inhibition.

To explore the pathophysiological role of leptin in obesity-related hypertension, we examined cardiovascular phenotypes of transgenic skinny mice whose elevated plasma leptin concentrations are comparable to those seen in obese subjects. We also studied genetically obese KKAy mice with hyperleptinemia, in which hypothalamic melanocortin system is antagonized by ectopic expression of the agouti protein. Systolic blood pressure (BP) and urinary catecholamine excretion are elevated in transgenic skinny mice relative to nontransgenic littermates. The BP elevation in transgenic skinny mice is abolished by α1-adrenergic, β-adrenergic, or ganglionic blockers at doses that do not affect BP in nontransgenic littermates. Central administration of an α-melanocyte–stimulating hormone antagonist causes a marked increase in cumulative food intake but no significant changes in BP. The obese KKAy mice develop BP elevation with increased urinary catecholamine excretion relative to control KK mice. After a 2-week caloric restriction, BP elevation is reversed in nontransgenic littermates with the Ay allele, in parallel with a reduction in plasma leptin concentrations, but is sustained in transgenic mice overexpressing leptin with the Ay allele, which remain hyperleptinemic. This study demonstrates BP elevation in transgenic skinny mice and obese KKAy mice that are both hyperleptinemic, thereby suggesting the pathophysiological role of leptin in some forms of obesity-related hypertension.

Background —Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is a common disorder in obese subjects. Visceral fat accumulation (VFA) is a better predictor of coronary heart disease than body mass index. Leptin is a hormone involved in the control of body weight and fat distribution. The effect of nasal continuous positive airway pressure (NCPAP) treatment on VFA and serum leptin levels in OSAS patients has not been known. Methods and Results —VFA and subcutaneous fat accumulation (SFA) were assessed by CT before and after NCPAP treatment in 22 OSAS patients (mean apnea and hypopnea index >50 episodes/h). Serum leptin levels of another 21 OSAS patients were measured before and after 3 to 4 days of NCPAP to gain insight into the mechanism by which NCPAP affects fat distribution. VFA and SFA decreased significantly after 6 months of NCPAP treatment (236±16 to 182±14cm 2 , P =0.0003 and 215±21 to 189±18 cm 2 , P =0.003, respectively). VFA decreased significantly in the body weight reduction group (n=9, P <0.01) and the no body weight reduction group (n=13, P <0.03). In contrast, SFA changed significantly in the body weight reduction group only ( P <0.01). Leptin levels decreased significantly following 3 to 4 days of NCPAP ( P <0.01), whereas body weight, fasting insulin, and cortisol levels did not change significantly. Conclusions —Correction of sleep disordered breathing by NCPAP may be used to reduce VFA in OSAS patients. OSAS may have significant effects on the serum leptin levels.

The obese (ob) gene, the mutation of which results in severe hereditary obesity and diabetes in mice, has recently been isolated through positional cloning. In this study, we isolated a full-length human ob complementary DNA (cDNA) clone and examined the tissue distribution of ob gene expression in humans. The nucleotide sequences of the human ob cDNA coding region were 83% identical to those of the mouse and rat ob cDNA coding regions. Analysis of the deduced amino acid sequences revealed that the human ob protein is a 166–amino acid polypeptide with a putative signal sequence and is 84 and 83% homologous to the mouse and rat ob proteins, respectively. Northern blot analysis using the cloned human ob cDNA fragment as a probe identified a single messenger RNA (mRNA) species 4.5 kb in size found abundantly in the adipose tissues obtained from the subcutaneous, omental, retroperitoneal, perilymphatic, and mesenteric fat pads. However, no significant amount of ob mRNA was present in the brain, heart, lung, liver, stomach, pancreas, spleen, small intestine, kidney, prostate, testis, colon, or skeletal muscle. The ob mRNA level in the adipose tissue varied from region to region even in the same individual. Furthermore, in the human adipose tissue, ob gene expression occurred in mature adipocytes rather than in stromal-vascular cells. This study is the first report of the elucidation of ob gene expression in human tissues, thereby leading to better understanding of the physiological and clinical implications of the ob gene.

Obesity is closely associated with the metabolic syndrome, a combination of disorders including insulin resistance, diabetes, dyslipidemia, and hypertension. A role for local glucocorticoid reamplification in obesity and the metabolic syndrome has been suggested. The enzyme 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (11beta-HSD1) regenerates active cortisol from inactive 11-keto forms, and aP2-HSD1 mice with relative transgenic overexpression of this enzyme in fat cells develop visceral obesity with insulin resistance and dyslipidemia. Here we report that aP2-HSD1 mice also have high arterial blood pressure (BP). The mice have increased sensitivity to dietary salt and increased plasma levels of angiotensinogen, angiotensin II, and aldosterone. This hypertension is abolished by selective angiotensin II receptor AT-1 antagonist at a low dose that does not affect BP in non-Tg littermates. These findings suggest that activation of the circulating renin-angiotensin system (RAS) develops in aP2-HSD1 mice. The long-term hypertension is further reflected by an appreciable hypertrophy and hyperplasia of the distal tubule epithelium of the nephron, resembling salt-sensitive or angiotensin II-mediated hypertension. Taken together, our findings suggest that overexpression of 11beta-HSD1 in fat is sufficient to cause salt-sensitive hypertension mediated by an activated RAS. The potential role of adipose 11beta-HSD1 in mediating critical features of the metabolic syndrome extends beyond obesity and metabolic complications to include the most central cardiovascular feature of this disorder.

Intrauterine undernutrition is closely associated with obesity related to detrimental metabolic sequelae in adulthood. We report a mouse model in which offspring with fetal undernutrition (UN offspring), when fed a high-fat diet (HFD), develop pronounced weight gain and adiposity. In the neonatal period, UN offspring exhibited a premature onset of neonatal leptin surge compared to offspring with intrauterine normal nutrition (NN offspring). Unexpectedly, premature leptin surge generated in NN offspring by exogenous leptin administration led to accelerated weight gain with an HFD. Both UN offspring and neonatally leptin-treated NN offspring exhibited an impaired response to acute peripheral leptin administration on a regular chow diet (RCD) with impaired leptin transport to the brain as well as an increased density of hypothalamic nerve terminals. The present study suggests that the premature leptin surge alters energy regulation by the hypothalamus and contributes to "developmental origins of health and disease."

ABSTRACT Aims/Introduction The time course of chronic kidney disease in young‐onset type 2 diabetes mellitus remains unclear. We compared the trajectories of proteinuria and estimated glomerular filtration rate (eGFR) decline between young‐onset (aged ≤40 years) and late‐onset (aged >40 years) type 2 diabetes mellitus in a Japanese multicenter cohort. Materials and Methods Participants without diabetic kidney disease were divided into two groups according to age at diagnosis: young‐ and late‐onset. The primary endpoint was eGFR <60 mL/min/1.73 m 2 , proteinuria or both. Multivariable Cox proportional hazards were calculated to estimate incidence. Results Among 626 participants with type 2 diabetes mellitus, 78 (12.4%) had young‐onset and 548 (87.6%) had late‐onset diabetes. The incidence of eGFR <60 mL/min/1.73 m 2 was lower (16.7% vs 33.5%, P = 0.003), but that of proteinuria was higher (46.2% vs 28.9%, P = 0.002) in the young‐onset type 2 diabetes mellitus group. The Kaplan–Meyer curve showed that young‐onset type 2 diabetes mellitus was associated with a decreased hazard ratio (HR) for eGFR <60 mL/min/1.73 m 2 and an increased HR for proteinuria compared with late‐onset type 2 diabetes mellitus. In the multivariate Cox analysis, young‐onset type 2 diabetes mellitus increased the HR (95% confidence interval) of proteinuria (1.53, 95% confidence interval 1.03–2.26), but did not change the eGFR <60 mL/min/1.73 m 2 HR. Conclusions Young‐onset type 2 diabetes mellitus has a lower HR of eGFR <60 mL/min/1.73 m 2 and an increased HR of proteinuria compared with late‐onset type 2 diabetes mellitus, indicating that young‐onset type 2 diabetes mellitus has a different time course for the development of proteinuria and subsequent eGFR decline.

In Japan, the traditional method for measuring plasma aldosterone concentration (PAC) was radioimmunoassay (RIA), which had several challenges, including poor traceability of certified reference materials and reduced detection sensitivity at low concentrations. To overcome these issues, a chemiluminescent enzyme immunoassay (CLEIA) for PAC measurement was introduced in April 2021 and the Japan Endocrine Society published new guidelines for primary aldosteronism (PA). This study aimed to evaluate the impact of the transition from RIA to CLEIA for PAC measurement on PA diagnosis. Data from 190 patients admitted to the Second Department of Internal Medicine, University of the Ryukyus Hospital, between April 2012 and March 2021 were analyzed. Patients who were diagnosed with PA underwent adrenal venous sampling. The PAC measured by RIA (PAC(RIA)) was converted to the estimated PAC measured by CLEIA (ePAC(CLEIA)) using a conversion formula. The present study evaluated the discordance rates in diagnoses based on screening (SC), captopril challenge test (CCT), saline infusion test (SIT), and diagnosis of PA between results judged by PAC(RIA) according to the previous guidelines and those judged by ePAC(CLEIA) according to the new guidelines. The results revealed discordant diagnosis rates of 6.4% for SC and 10.1% for CCT, with no discordance for SIT. The discordant diagnosis rate for PA was 3.7%. Our study reveals the challenges in establishing appropriate diagnostic criteria for PA using PAC(CLEIA) and highlights the demand for further research on provisionally positive categories.