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线粒体
文章数:49篇
脂代谢
Nature:肠细胞处理膳食脂质,线粒体有何重要作用?
线粒体功能障碍会导致氧化磷酸化不足和代谢缺陷,几乎可影响所有细胞类型,引发疾病。然而,线粒体在肠上皮细胞中的作用尚不清楚。Nature发表的一项最新研究,通过小鼠研究揭示了线粒体在肠上皮细胞中对膳食脂肪的运输和处理的关键作用,这些发现有助于理解线粒体病患者的肠道功能异常。
脂代谢
肠细胞
线粒体
肠道菌群
肠菌与肠上皮线粒体间的互作在回肠炎中的作用
肠上皮细胞(IEC)线粒体功能障碍会参与炎症性肠病 (IBD),包括影响小肠的克罗恩病。作为自身和肠道微生物群间的接口,IEC是宿主和管腔微生物群间双向串扰的枢纽。然而,线粒体-微生物群互作在回肠中的作用在很大程度上尚未得到探索。抑制素 1 (PHB1)是线粒体内膜的一种伴侣蛋白近日,在IBD中降低。科罗拉多大学安舒茨医学院研究人员在Microbiome发表最新研究,发现肠道微生物群和宿主上皮线粒体功能障碍的相互作用是小鼠自发性肠道炎症发生的必要条件,值得关注。
肠道菌群
结肠炎
研究论文
基础研究
肠上皮
艰难梭菌感染
Science子刊:非甾体抗炎药物如何加剧艰难梭菌感染?
艰难梭菌通过两种强效外毒素的作用损害结肠粘膜。影响艰难梭菌感染(CDI)的因素尚不完全清楚,但可能与胃肠生态系统中的生态因素、粘膜免疫反应和环境因素有关。最近的研究表明,非甾体抗炎药(NSAIDs)会加重CDI。Science Advances近期发表的文章,发现非甾体抗炎药通过与艰难梭菌毒素协同靶向结肠上皮细胞(CEC)的线粒体,增加CEC对艰难梭菌毒素的敏感性,加剧CDI。
艰难梭菌感染
非甾体抗炎药物
线粒体
肠上皮屏障
Cell子刊:ATF5调节线粒体未折叠蛋白反应以维持肠屏障功能
线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)是减轻线粒体应激的途径之一。已有研究表明线虫的转录因子ATFS-1调节URPmt以抵御病原体针对线粒体的攻击。ATF5是哺乳动物中ATFS-1的同源蛋白,但ATF5在宿主对抗病原体过程中的功能还不清楚。美国得克萨斯大学阿灵顿分校研究人员近日在Cell Reports发表文章,发现肠道ATF5通过饱腹反应介导的肠上皮细胞糖代谢控制和URPmt以维持肠屏障的完整性,揭示了ATF5-URPmt在保护宿主免受肠道病原体侵害中的重要作用。
肠上皮屏障
研究论文
ATF5
线粒体
未折叠蛋白反应
结直肠癌
中山大学李孟鸿+刘庆欣:CHD6-TMEM65轴或参与大肠癌发生
染色质解旋酶DNA结合蛋白(CHD)家族在调节基因转录中具有重要作用,该家族与癌症疾病有关,但其家族成员在肿瘤发生中的作用仍需要进一步探究。中山大学李孟鸿和刘庆欣团队在Cell Discovery发表文章,发现CHD6通过EGF和Wnt信号调控线粒体内膜蛋白TMEM65,进而促进结直肠癌发展。靶向CHD6-TMEM65轴或可用于防治肿瘤。
结直肠癌
CHD6
TMEM65
线粒体
线粒体
段丽萍团队:菌群-线粒体互作,在肠道疾病的发病和治疗中的有什么作用?(综述)
线粒体和肠道菌群之间的互动在肠道生理平衡中起着关键作用。Pharmacological Research近期发表的来自北京大学第三医院段丽萍团队的综述文章,总结了IECs线粒体和肠道菌群在胃肠道生理平衡和疾病中的相互作用的最新研究进展,以及针对胃肠道疾病中线粒体-微生物群串联的潜在治疗干预策略。
线粒体
胃肠道疾病
肠道干细胞
EGFR信号如何改变肠干细胞代谢并调控其生长与分裂?
EGFR-RAS-ERK信号可以促进多种细胞类型的生长和增殖,其过度激活会导致癌症发生。目前对EGFR的上游在信号转导过程中有深入的研究,但对其下游效应分子的特性和功能的研究较少。Current Biology近期发表的一项研究报道了EGFR信号及其下游靶基因Pnt和Ets21C不仅可上调细胞周期基因,还可上调线粒体的生物发生和脂肪酸氧化等基因,揭示了EGFR信号如何改变干细胞的代谢以及如何激活细胞生长和分裂的新机制。
肠道干细胞
生长和分裂
线粒体
酒精性肝病
多形拟杆菌或可治疗酒精性肝病
肠道菌群在酒精相关性肝病(ALD)中发挥关键作用,而多形拟杆菌(Bt)是肠道菌群的重要成员,在新陈代谢、肠道免疫和黏膜屏障中发挥重要作用,但其在乙醇诱导的肝脂肪变性发生中的作用未知。近日发表在Gut Microbe的文章表明,口服Bt可通过增加粘液厚度恢复肠道屏障功能,同时通过调节胆汁酸代谢改善并改善肝脏脂质代谢,最终缓解实验性ALD。因此,Bt或能作为新型益生菌用于治疗ALD。
酒精性肝病
多形拟杆菌
肠-肝轴
肠屏障
胆汁酸
尿石素A
补充尿石素A可增加老年人的肌肉耐力
JAMA Network Open上发表的一项随机临床试验结果,对68名65-90岁的老年人进行4个月的干预后发现,补充尿石素A可显著增加手部及腿部的肌肉耐力,并改善血浆标志物,但对于6分钟步行距离及ATP产生无显著影响。
尿石素A
研究论文
医学研究
随机临床试验
老年人
白血病
Nature:限制膳食缬氨酸,或为治疗白血病提供新思路
tRNA生物合成的调控异常可促进癌细胞中促肿瘤原性mRNAs的翻译,但是肿瘤发生中tRNA失调的机制和后果,目前尚不清楚。Nature最近发表的文章,在T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)中鉴定出缬氨酸tRNA水平上调,且缬氨酸tRNA通过增强线粒体的生物能量生成过程,促进癌细胞的生存。即tRNA失调是T-ALL发病中的适应性表现,tRNA的失调促进癌细胞的生存,同时为在血液恶性肿瘤中使用膳食方法靶向tRNA生物合成提供了分子基础。
白血病
T细胞急性淋巴细胞白血病
tRNA
线粒体
饮食干预
肠道菌群代谢产物
Nature子刊:一种菌群代谢物可促进食源性肥胖
肥胖及其相关代谢紊乱与肠道菌有关。Nature Metabolism发表的一项最新研究,在小鼠中鉴定出一种肠道菌群代谢物δ-三甲铵基戊内盐(δ-valerobetaine),其化学结构与三甲胺TMA的前体γ-丁酰甜菜碱(又称γ-三甲铵基丁内盐)相似。进一步研究表明该代谢物能加剧西式饮食诱导的肥胖和脂肪肝,并揭示了相关分子机制。对临床样本的分析显示,血液中该代谢物的水平与肥胖表型相关,提示其或许在人类中也有促肥胖作用。这些发现不仅揭示了食源性肥胖中的一种新的菌群-宿主互作机制,也为基于菌群的肥胖相关代谢疾病的个性化干预带来新启示。
肠道菌群代谢产物
肥胖
脂肪肝
食源性肥胖
西式饮食
肠-脑轴
环境微生物毒素经肠脑轴引发帕金森病
帕金森病可能始于肠道,由微生物或其毒素引起,促进肠道慢性炎症最终影响大脑。此前研究表明,β-N-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA)是一种具有神经毒性的环境微生物毒素,由蓝细菌产生,可存在于水产食品中,被认为是诱发肌萎缩侧索硬化一帕金森痴呆综合症等神经退行性疾病的重要环境因子。Gut近期发表的一项研究在小鼠中表明,长期饮食摄入BMAA可引发一系列的肠道、炎症和神经事件,重现从肠至脑的帕金森病理进展。这些发现强调了对食品中BMAA的监测和控制的重要性。
肠-脑轴
神经毒素
帕金森病
肠道菌群
神经炎症
肠-脑轴
Cell子刊:乙酸是调控小胶质细胞的关键菌群代谢物
小胶质细胞是中枢神经系统中的组织巨噬细胞,是大脑的关键固有免疫细胞,其特征和功能受肠道菌群的影响。此前研究显示,菌群产生的短链脂肪酸(SCFA)可调节小胶质细胞的成熟和功能,但其具体机制尚未完全解析。Cell Metabolism发表的一项最新研究表明,乙酸是调控小胶质细胞的关键SCFA,可影响小胶质细胞在健康和神经疾病状态下的代谢和功能。
肠-脑轴
肠道菌群代谢产物
乙酸
小胶质细胞
短链脂肪酸
T细胞介导肠道疾病
Nature子刊:肠上皮细胞代谢改变调控T细胞介导的免疫病理
T细胞对肠上皮细胞(IEC)的损伤导致移植物抗宿主病(GVHD)、炎症性肠病和免疫检查点阻断介导的结肠炎。Nature Immunology近期发表的文章,发现T细胞介导的结肠炎模型中,IEC细胞的氧化磷酸化被破坏,琥珀酸水平增加。机制上,SDHA是线粒体复合物II的一个组成部分,而IEC内在的琥珀酸脱氢酶A(SDHA)被破坏进而导致代谢改变。
T细胞介导肠道疾病
肠上皮细胞
线粒体
代谢
肠道菌群代谢产物
Science:高脂饮食促肠道微生物产TMA的新机制
西方饮食模式会增加心血管疾病的患病风险。此前的研究已经表明,该饮食模式会促进胆碱的生成,而胆碱会进一步被肠道菌群代谢成三甲胺(TMA),再在肝脏中转化成氧化三甲胺(TMAO),而TMAO与心血管疾病密切相关。Science最新发表了范德堡医学大学中心和加利福尼亚大学戴维斯分校团队的合作研究,揭示了高脂饮食通过肠道菌群促进TMAO生成的一种新机制,即高脂饮食会改变宿主肠道上皮细胞的生理状态,进而影响肠道环境,促进大肠杆菌对胆碱的分解代谢,最终导致血液中TMAO水平的增加。这项研究提示我们饮食、肠道生理和肠道菌群之间存在复杂相互作用,同时提醒了我们健康饮食的重要性。
肠道菌群代谢产物
饮食-宿主-菌群互作
高脂饮食
氧化三甲胺
三甲胺
饮食-免疫互作
吃得太咸如何影响免疫细胞的功能
高盐摄入是死亡及发病的主要风险因素之一。餐后的血清钠水平短暂升高,并可在炎症部位积累,以影响先天性及适应性免疫细胞的分化及功能。来自Circulation上发表的一项最新研究,发现高盐可抑制小鼠及人单核细胞的线粒体呼吸,从而增强M1巨噬细胞的杀菌功能,同时抑制M2巨噬细胞的免疫抑制作用。在2项健康人参与的试验中,14天或单餐的高盐摄入可显著增加血浆中的钠水平,并降低单核细胞的线粒体耗氧量。
饮食-免疫互作
研究论文
基础研究
啮齿动物(小鼠)
线粒体
大脑衰老
Cell子刊:膳食亚精胺或能减缓大脑衰老
真核翻译起始因子5A (eIF5A) 是真核生物中普遍存在且高度保守的蛋白质,是公认的维持细胞活性必不可少的翻译起始因子。eIF5A含有一个独特的氨基酸—— 羟腐胺赖氨酸,亚精胺可作为该基团的合成底物。Cell Reports发表的一项最新研究表明,膳食亚精胺可增强果蝇大脑的羟腐胺赖氨酸化eIF5A的水平,从而改善线粒体功能,抑制大脑衰老。
大脑衰老
亚精胺
线粒体
亚精胺
Cell子刊:膳食亚精胺或能改善认知功能
亚精胺是一种促进自噬作用的多胺类物质,有潜在的促健康长寿的作用。Cell Reports发表的一项最新研究,以小鼠和果蝇为模型,揭示了膳食亚精胺在改善认知功能方面的潜力和机制。
亚精胺
认知功能
线粒体
衰老
自噬
饮食限制
刘学波+刘志刚:限制蛋氨酸摄入或能减缓老年认知衰退
有研究表明,限制饮食中的蛋氨酸(甲硫氨酸)或能延长寿命、延缓衰老相关疾病的发生。西北农林科技大学刘学波、刘志刚与研究团队在Redox Biology发表的一篇最新研究,揭示了蛋氨酸限制改善衰老相关认知减退的作用和机制,表明FGF21是其中的关键分子靶标,为防治衰老相关的认知障碍提供了新线索。
饮食限制
认知衰退
衰老
蛋氨酸限制
线粒体
繁殖
Cell子刊:菌群如何增强宿主繁殖力?
肠道菌群可促进宿主的卵子发生和繁殖力,但背后的机制仍需深入揭示。Cell Reports近期发表一项研究表明,菌群可通过产生线粒体辅酶的代谢前体(比如核黄素),来系统性地调控宿主能量水平和卵子发生。
繁殖
卵子发生
果蝇
无菌动物
线粒体
糖尿病
Nature子刊:两种乳杆菌或能改善“吃出来”的糖尿病
西式饮食(WD)是导致包括2型糖尿病(T2D)在内的代谢性疾病的主要原因之一,肠道菌群在其中有潜在重要作用。Nature Communications近期发表的一项研究发现,WD对机体代谢的损害至少可以在一定程度上是由肠道菌群中的有益细菌(如约氏和格式乳杆菌)减少和致病菌(如Romboutsia ilealis)增多造成的,为改善饮食诱导的T2D提供了潜在的益生菌菌株,并揭示了其作用机制。
糖尿病
益生菌
西式饮食
线粒体
肝脏
肠干细胞
Cell子刊:FOXO/Notch轴调控线粒体,从而影响肠干细胞的分化
WNT和Notch信号可调节Lgr5+隐窝底部柱状细胞(CBC)向肠道细胞谱系的分化。近期研究显示,线粒体活性可维持CBC稳态,而邻近的潘氏细胞(PC)中线粒体活性降低。Cell Metabolism近期发表的文章显示,下调FOXO1/3盒Notch1信号可诱导线粒体分化,从而驱动CBC向分泌细胞系如杯状细胞和潘氏细胞进行分化。揭示出CBC分化过程中的信号通路-代谢轴调控,证明了线粒体在决定干细胞命运中的重要作用。
肠干细胞
细胞分化
肠分泌细胞
线粒体
黏附侵袭性大肠杆菌
黏附侵袭性大肠杆菌损伤肠道上皮的线粒体功能以破坏肠道屏障
黏附侵袭性大肠杆菌(AIEC)与IBD相关,而IBD患者的活检样本中可观察到线粒体功能障碍。CMGH Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology上发表的一项最新研究,发现与克罗恩病相关的AIEC菌株——大肠杆菌LF82可在体外诱导结肠上皮的线粒体碎片化及功能障碍,以导致肠道上皮屏障功能受损。
黏附侵袭性大肠杆菌
mitochondrial fission and fusion
human epithelial cell lines
Drp1
epithelial permeability
衰老
Nature 子刊:线粒体解偶联或可延长果蝇寿命,促进果蝇肠道稳态
Nature Communications发表的研究表明,果蝇生物钟调节因子(Per和Tim)的丧失,显著延长了果蝇寿命。这种寿命的延长是由于内源性线粒体解偶联蛋白(mitochondrial uncoupling protein, UCP) UCP4C的上调,特别是在肠道中的表达上调介导的。Per的缺失或UCP4C的上调可改善与年龄相关的肠道稳态。另外,给果蝇喂食低剂量解偶联药物,能延长果蝇寿命、促进果蝇肠道稳态。本结果表明,昼夜节律调控的肠道线粒体解耦联能调节果蝇的寿命,并为抗衰老治疗提供潜在靶点。
衰老
线粒体
Ageing
circadian rhythms
Genetics
生酮饮食
生酮饮食改善NAFLD的机制
生酮饮食可快速逆转非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)及胰岛素抵抗。来自PNAS上发表的一项最新研究,揭示了生酮饮食改善NAFLD的机制:生酮饮食可通过改变肝脏线粒体的氧化还原状态,促进肝脏内甘油三酯的水解并增加脂肪酸的生酮作用,从而降低肝脏脂肪含量及胰岛素抵抗。
生酮饮食
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)
生酮饮食
线粒体
胰岛素抵抗
IBD
PHB1缺失诱发小鼠回肠炎的机制
抗增殖蛋白1(PHB1)是线粒体内膜的重要组成蛋白,维持线粒体呼吸链的功能和稳定,IBD患者中PHB1下调。来自Gut上发表的一项最新研究,发现肠道上皮细胞中特异性敲除PHB1,可导致肠道上皮细胞的线粒体功能失调及潘氏细胞功能异常,以诱发小鼠的自发性回肠炎。在潘氏细胞中特异性敲除PHB1也可诱发回肠炎。使用线粒体抗氧化剂可改善PHB1缺失导致的上述表型。该研究结果提示,对于部分表现出潘氏细胞功能异常的克罗恩病患者,靶向线粒体或是一种有效的治疗策略。
IBD
抗增殖蛋白1(PHB1)
潘氏细胞
线粒体
回肠炎
膳食硝酸盐
膳食硝酸盐如何控制高脂饮食导致的肥胖?
证据表明,饮食中的硝酸盐可以逆转代谢综合征的几个特征,但其潜在分子机制尚不清楚。最新发表在Redox Biology的研究旨在探讨硝酸盐对高脂饮食(HFD)所致小鼠代谢功能障碍的影响机制。该研究发现膳食硝酸盐可能通过增加脂肪细胞线粒体呼吸、抑制炎症和氧化应激而对肥胖及相关代谢并发症具有治疗作用。
膳食硝酸盐
Inflammation
Inorganic nitrate
Metabolic syndrome
mitochondria
HIV感染
靶向线粒体PPARα或可恢复HIV感染引起的肠道屏障受损
HIV感染早期可减少粘膜CD4+ T细胞并导致肠道上皮屏障受损,抗逆转录病毒治疗可抑制HIV病毒,但无法修复“肠漏”。来自PNAS上发表的一项最新研究,发现在HIV感染的恒河猴模型中,肠道屏障功能受损伴随着线粒体功能失调,植物乳杆菌可通过靶向PPARα信号,修复线粒体的脂肪酸β-氧化并恢复肠道屏障功能。
HIV感染
HIV/AIDS
PPARα
SIV
gut epithelium
药物研发
Science子刊:靶向肝脏线粒体的药物或能改善多种代谢紊乱
线粒体解偶联剂2,4-二硝基酚(DNP)具有治疗非酒精性脂肪肝的潜力,但由于其毒性作用而未能进行临床应用。基于此,研究人员对DNP进行药物改良,开发了一种肝脏特异性的控释型线粒体解偶联剂(CRMP),并在小鼠中验证了药物作用。Science Translational Medicine近期发表了CRMP在两种猴子模型中的研究结果,证实了这种药可安全的改善胰岛素敏感性、血脂紊乱和脂肪肝,为进一步展开临床试验提供更多证据。
药物研发
食蟹猴
恒河猴
肝脏
肝脏脂肪变性
肝脏脂代谢
Cell子刊:果糖如何增脂?不仅开源,还节流!
高果糖玉米糖浆和蔗糖是含果糖的甜味剂,常用于各种甜饮料中。此前研究表明,果糖可增加肝脏的脂肪合成。Cell Metabolism最新发表的一项来自哈佛医学院的研究则发现,果糖还可抑制肝脏的脂肪燃烧。该研究对比了果糖和葡萄糖对吃普通和高脂饲料的小鼠的影响,表明果糖可在基因表达和蛋白质修饰两个层面,抑制肝脏线粒体的脂肪酸氧化功能。因此,在脂肪代谢方面,果糖不仅“开源”,还有“节流”作用,从而促进脂肪积累和代谢紊乱。这些研究也提示,西式饮食中常见的高脂食物+高果糖饮料,可对代谢造成叠加式的不良影响。
肝脏脂代谢
fructose
Glucose
sugar
Acetylation