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    來源: 中國科學報 發布時間:2019/8/9 8:36:51
    選擇字號:
    “小柯”秀

     

    開欄的話

    “小柯”是一個科學新聞寫作機器人,由中國科學報社聯合北京大學高水平科研團隊研發而成,其作品發布于科學網小柯機器人頻道,旨在幫助科學家以中文方式快速獲取全球高水平英文論文涉及的最新科研進展。本欄目所遴選的論文全部來源于國際公認的高水平學術期刊,力圖使讀者及時掌握全球最新科研進展,獲取國際最新科研動態。

    《細胞—代謝》:第30卷第2期

    研究發現腸道菌群與體重關系

    美國加州大學舊金山分校的Ajay Chawla研究組發現CD11c細胞通過感知營養來改變腸道菌群從而影響食物攝入與體重。相關論文于2019年8月發表于國際學術期刊《細胞—代謝》上。

    研究人員發現遺傳敲除CD11c陽性髓樣細胞(來自Tsc1 f/fCD11c Cre小鼠)中的Tsc1基因降低了無代謝疾病小鼠的食物攝入量和體重。共飼養和糞便移植實驗表明,健康的腸道微生物群體在調節體重方面起著主導作用。16S rRNA測序、選擇性培養和重組實驗進一步證實,約氏乳桿菌(Lactobacillus johnsonii)Q1-7的選擇性缺失導致Tsc1 f/fCD11c Cre小鼠的食物攝入量和體重下降。在機制上,CD11c細胞中mTORC1信號的激活調節約氏乳桿菌Q1-7特異IgA的產生,使其在腸道內穩定定植??傊?,他們的發現揭示了一個意想不到的跨界免疫—微生物群體反饋回路,從而能夠對哺乳動物的食物攝入量和體重進行穩態調控。

    據介紹,微生物失調和炎癥與飲食引起的肥胖和胰島素抵抗有關。然而,目前還不清楚免疫力和微生物群體之間的相互作用是否也能調節健康動物的代謝穩態。

    相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.05.002

    多胺影響巨噬細胞激活

    德國馬克斯·普朗克免疫生物學與表觀遺傳學研究所的Erika L.Pearce團隊發現eIF5A能修飾調控線粒體呼吸及巨噬細胞活化。2019年8月,國際知名學術期刊《細胞—代謝》發表了這一成果。

    研究人員發現,hypusine修飾的eIF5A(eIF5AH)促進參與TCA循環和氧化磷酸化(OXPHOS)的一系列線粒體蛋白的高效表達。其中一些蛋白質具有線粒體靶向序列(MTS),這在一定程度上增加了對eIF5AH的依賴。在巨噬細胞中,OXPHOS和糖酵解之間的代謝轉換支撐了由激活信號引起的不同功能命運。在這些細胞中,eIF5A的修飾似乎在激活后受到動態調控。利用體內和體外模型,研究人員發現,這一途徑的急性抑制會削弱OXPHOS依賴的選擇性激活,同時保留了有氧糖酵解依賴的經典激活。這些發現對于靶向多胺-eIF5A-hypusine修飾信號軸進行治療性調控巨噬細胞激活具有借鑒意義。

    據了解,細胞如何調整代謝來滿足需求是生物學中一個活躍的研究領域。在眾多的功能中,需要多胺(亞精胺)來修飾轉錄因子真核起始因子5A (eIF5A)。

    相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.05.003

    《自然》:第572卷第7768期

    賴氨酸攝入引發細胞內多胺合成

    近日,英國劍橋大學的Markus Ralser研究組發現賴氨酸攝入是細胞中抗氧化策略并引發細胞內多胺的合成。2019年8月8日出版的國際知名學術期刊《自然》發表了這一成果。

    研究人員揭示了在應激情況下多胺和賴氨酸代謝之間的聯系,其中多胺途徑的第一個酶Spe1p對賴氨酸脫羧,然后形成另一種多胺(尸胺)。這一反應的進行依賴于細胞外賴氨酸的存在,細胞通過攝入超過生長所需濃度100倍的賴氨酸來達到反應所需濃度。這種大量的攝入沒有在其他氨基酸中觀察到,而是依賴于多胺途徑并引發氧化還原代謝的重塑。因此,本應該在賴氨酸生物合成所需的NADPH引流到谷胱甘肽合成中,導致了谷胱甘肽濃度的大幅增加,從而降低了活性氧水平并增加了氧化耐受。他們的研究結果表明,營養吸收的發生不僅促進細胞生長,也在營養供應充足時使細胞重塑其代謝從而預防性地增加壓力保護。

    研究人員表示,單細胞和多細胞生物依賴于抗應激機制來應對環境中的突然變化,這包括暴露于高溫和氧化劑。應激反應的核心在于代謝的動態變化,如從糖酵解轉換為磷酸戊糖途徑(應對氧化壓力的保守一線反應)。研究人員發現了在壓力的情況下保護微生物細胞的第二種代謝適應。酵母多胺轉運蛋白Tpo1p在維持抗氧化性方面的作用尚不清楚。然而,蛋白質組學時序實驗表明其與賴氨酸代謝有關聯。

    相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1442-6

    更多內容詳見科學網小柯機器人頻道(http://paper.sciencenet.cn/AInews/)

    《中國科學報》 (2019-08-09 第2版 國際)
     
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