Gökhan Hotamisligil and his colleagues report that reducing endoplasmic reticulum stress in macrophages by targeting the lipid chaperone aP2 ameliorates atherosclerosis in a mouse model, paving the way for a possible new clinical therapy. Macrophages show endoplasmic reticulum (ER) stress when exposed to lipotoxic signals associated with atherosclerosis, although the pathophysiological importance and the underlying mechanisms of this phenomenon remain unknown. Here we show that mitigation of ER stress with a chemical chaperone results in marked protection against lipotoxic death in macrophages and prevents macrophage fatty acid–binding protein-4 (aP2) expression. Using genetic and chemical models, we show that aP2 is the predominant regulator of lipid-induced macrophage ER stress. The absence of lipid chaperones incites an increase in the production of phospholipids rich in monounsaturated fatty acids and bioactive lipids that render macrophages resistant to lipid-induced ER stress. Furthermore, the impact of aP2 on macrophage lipid metabolism and the ER stress response is mediated by upregulation of key lipogenic enzymes by the liver X receptor. Our results demonstrate the central role for lipid chaperones in regulating ER homeostasis in macrophages in atherosclerosis and show that ER responses can be modified, genetically or chemically, to protect the organism against the deleterious effects of hyperlipidemia.

ABSTRACT Aging is often perceived as a degenerative process resulting from random accrual of cellular damage over time. Despite this, age can be accurately estimated by epigenetic clocks based on DNA methylation profiles from almost any tissue of the body. Since such pan-tissue epigenetic clocks have been successfully developed for several different species, we hypothesized that one can build pan-mammalian clocks that measure age in all mammalian species. To address this, we generated data using 11,754 methylation arrays, each profiling up to 36 thousand cytosines in highly-conserved stretches of DNA, from 59 tissue-types derived from 185 mammalian species. From these methylation profiles, we constructed three age predictors, each with a single mathematical formula, termed universal pan-mammalian clocks that are accurate in estimating the age (r>0.96) of any mammalian tissue. Deviations between epigenetic age and chronological age relate to mortality risk in humans, mutations that affect the somatotropic axis in mice, and caloric restriction. We characterized specific cytosines, whose methylation levels change with age across most mammalian species. These cytosines are greatly enriched in polycomb repressive complex 2-binding sites, are located in regions that gradually lose chromatin accessibility with age and are proximal to genes that play a role in mammalian development, cancer, human obesity, and human longevity. Collectively, these results support the notion that aging is indeed evolutionarily conserved and coupled to developmental processes across all mammalian species - a notion that was long-debated without the benefit of this new compelling evidence. SUMMARY This study identifies and characterizes evolutionarily conserved cytosines implicated in the aging process across mammals and establishes pan mammalian epigenetic clocks.