线粒体功能障碍导致肠上皮细胞膳食脂质处理过程受阻

Mitochondrial dysfunction abrogates dietary lipid processing in enterocytes

作者信息Chrysanthi Moschandrea, Vangelis Kondylis, Ioannis Evangelakos, Marija Herholz, Farina Schneider, Christina Schmidt, Ming Yang, Sandra Ehret, Markus Heine, Michelle Y Jaeckstein, Karolina Szczepanowska, Robin Schwarzer, Linda Baumann, Theresa Bock, Efterpi Nikitopoulou, Susanne Brodesser, Marcus Krüger, Christian Frezza, Joerg Heeren, Aleksandra Trifunovic, Manolis Pasparakis
PMID38123683
期刊Nature
发布时间2024-01
DOI10.1038/s41586-023-06857-0

摘要

消化的膳食脂肪被肠上皮细胞吸收,在内质网中组装成前乳糜微粒,随后转运至高尔基体成熟并分泌进入循环。线粒体在膳食脂质处理中的作用尚不清楚。本研究显示,肠上皮细胞的线粒体功能障碍会抑制乳糜微粒的产生和膳食脂质向外周器官的运输。在小肠上皮细胞中特异性敲除线粒体天冬氨酰-tRNA合成酶DARS2、呼吸链亚基SDHA或组装因子COX10的小鼠,其近端小肠肠上皮细胞中积累了大的脂滴,并出现生长迟缓。喂食无脂肪饮食可抑制DARS2缺陷肠上皮细胞中脂滴的积累,表明积累的脂质主要来源于消化的脂肪。此外,代谢示踪研究显示,在缺乏DARS2的小鼠中,膳食脂质向外周器官的运输受损。DARS2缺陷导致成熟乳糜微粒明显缺乏,同时近端肠上皮细胞的高尔基体逐渐分散。这一发现表明,线粒体功能障碍导致乳糜微粒从内质网到高尔基体的运输受损,进而导致膳食脂质储存在大的胞质脂滴中。总之,这些结果揭示了线粒体在肠上皮细胞膳食脂质运输中的作用,这可能有助于理解线粒体疾病患者观察到的肠道缺陷。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
独立通风笼TecniplastGreenline GM500
标准饲料Harlanno. 2918
标准饲料ProlabIsopro RMH3000 5P76
无脂饲料ssniff-SpezialdiätenE15104-3474
光学显微镜Leica MicrosystemsDM4000B
数码相机JVCKY-F75U
共聚焦激光扫描显微镜Leica MicrosystemsTCS SP8
共聚焦激光扫描显微镜Carl Zeiss TechnologyLSM Meta 710
透射电子显微镜JoelJEM2100 Plus
4K-CCD相机GATANOneView
Cobas C111生化分析仪Roche Diagnostics--
Precellys 24组织匀浆器Bertin technologies--
NucleoSpin RNA提取试剂盒Macherey Nagel740955.250
QuantStudio 12K Flex软件Applied Biosystemsv.1.6
转盘共聚焦显微镜Perkin Elmer--
蔡司Axio Imager Z1光学显微镜ZeissZEN 2009
Precellys 24匀浆器Peqlab--
液相色谱-电喷雾电离串联质谱系统----
Millipore Sequant ZIC-pHILIC分析柱Millipore Sequant--
Thermo Scientific Q Exactive混合四极杆-Orbitrap质谱仪Thermo ScientificQ Exactive
Dionex Ultimate 3000超高效液相色谱DionexUltimate 3000
液相色谱-质谱联用系统----
TapeStation4200Agilent Technologies--
RNA Screen TapesAgilent Technologies--
QuantSeq 3‘ mRNA-Seq文库制备试剂盒(Illumina正向)Lexogen--
Illumina NovaSeq 6000测序仪IlluminaNovaSeq 6000
Orbitrap Eclipse三合一质谱仪Thermo FisherOrbitrap Eclipse
FAIMS Pro装置----
EASY-nLC 1200高效液相色谱系统--EASY-nLC 1200
Beckman TL100离心管Beckman343778
Beckman Optima MAX-XP超速离心机BeckmanOptima MAX-XP
Beckman TL100转子BeckmanTL100