肠道微生物生态系统与宿主脂质稳态之间的相互作用与宿主生理和代谢疾病密切相关。本文综合运用代谢组学、转录组学、蛋白质组学、磷酸蛋白质组学和脂质组学分析方法,对肠道微生物定植对肝脏脂质代谢的影响进行了多组学研究。微生物通过硬脂酰辅酶a去饱和酶1诱导单不饱和脂肪酸生成,通过脂肪酸延伸酶5诱导多不饱和脂肪酸伸长,导致甘油磷脂酰链轮廓发生显著变化。根据观察到的无菌小鼠脂肪酸谱的变化计算出的复合分类分数清楚地区分了抗生素治疗小鼠和高敏感度的未治疗对照小鼠。机理研究表明,来源于肠道微生物降解膳食纤维的醋酸盐是肝脏合成C16和C18脂肪酸及其相关甘油磷脂物种的前体,这些脂肪酸也释放到循环中。
自噬通过线粒体 - 内质网接触位点调节脂肪酸氧化磷酸化的进程
Autophagy regulates fatty acid availability for oxidative phosphorylation through mitochondria-endoplasmic reticulum contact sites
期刊:Nature Common 影响因子:12.121
发表时间:2020年8月 发表单位:法国图卢兹大学
研究背景
自噬与肿瘤的发生有关,可促进肿瘤的新陈代谢。因此,破译自噬如何支持肿瘤细胞代谢的机制至关重要。本文证明了由于氧化脂肪酸的减少,脂肪滴 (LD) 的积累,从而导致急性髓系白血病(AML)的氧化磷酸化(OxPHOS)降低。因此,自噬过程参与 AML 细胞中支持 OxPHOS 的脂质分解代谢。从机制上讲,我们发现线粒体 - 内质网 (ER)接触位点 (MERCs) 的破坏对 OXPHOS 有抑制作用。
研究方法
数据证实,线粒体通过调节 MERCs 来控制自噬,自噬反过来微调脂质降解,为 OXPHOS 提供能量,对肿瘤的增殖生长有促进作用。
图 1 自噬参与脂质分解有助于 OxPHOS 图 2 抑制 OxPHOS 会影响脂质代谢
结论
本文建立了自噬和线粒体代谢双向关系的模型,证实了脂质转移蛋白可能位于 MERCs 的观点。
参考文献
Bosc Claudie,Broin Nicolas,Fanjul Marjorie et al. Autophagy regulates fatty acid availability for oxidative phosphorylation through mitochondria-endoplasmic reticulum contact sites.[J] .Nat Commun, 2020, 11: 4056
Alida Kindt et al., The gut microbiota promotes hepatic fatty acid desaturation and elongation in mice. Nat Commun. 2018 Sep 14;9(1):3760.