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12-27 :菌群代谢物调控肠道免疫的新机制

 bio_ww 2020-01-07

Nature:宿主-菌群的胆汁酸互作,调节特定肠道Treg

Nature[IF:43.07]

① 饮食和肠道菌群因素都可影响小鼠肠道胆汁酸(BA)库的组成,调控结肠RORγ+调节性T细胞(Treg)的数量;② 敲除肠道共生细菌(多形拟杆菌、脆弱拟杆菌)的胆汁酸代谢通路,会抑制其诱导小鼠结肠RORγ+Treg的能力;③ 在SPF小鼠中,菌群BA代谢物主要经维生素D受体(VDR)调控结肠RORγ+Treg的数量;④ 在饮食营养不充足的SPF小鼠中,恢复肠道BA库(补充特定组合的初级或次级BA),可经BA-VDR轴增加结肠RORγ+Treg,减少对结肠炎的易感性。

Microbial bile acid metabolites modulate gut RORγ+ regulatory T cell homeostasis
12-25, doi: 10.1038/s41586-019-1865-0

【主编评语】肝脏合成的初级胆汁酸,在小肠中帮助吸收脂质和脂溶性维生素。约5%的胆汁酸会进入结肠,被肠道菌群代谢转化后,作用于宿主的多种核受体和G蛋白偶联受体,参与调控宿主的胆固醇代谢和能量平衡,也在塑造宿主先天免疫应答上起关键作用。然而,这种胆汁酸相关的宿主-菌群互作在适应性免疫中的作用尚不清晰。Nature发表的一项最新研究表明,菌群的胆汁酸代谢物可经过维生素D受体来调控宿主的结肠RORγ+调节性T细胞数量,从而影响对结肠炎的易感性。(@mildbreeze)


Nature:GDF15介导二甲双胍的抗肥胖作用

Nature[IF:43.07]

① 生长分化因子15(GDF15)是一种肽激素,通过作用于其脑干受体,可减少食物摄入和体重;② 在人体和小鼠中,二甲双胍均可升高血液GDF15;③ 小鼠中,GDF15基因表达主要位于结肠和远端小肠的肠细胞以及肾小管上皮细胞;④ 二甲双胍可通过减少食物摄入和增加能量消耗,预防高脂喂养引起的小鼠肥胖,该作用依赖于GDF15及其受体复合物组分GFRAL;⑤ 二甲双胍降血糖和改善胰岛素敏感性的作用不依赖于GDF15,但其介导的减重可能有促进作用。

GDF15 mediates the effects of metformin on body weight and energy balance
12-25, doi: 10.1038/s41586-019-1911-y

【主编评语】二甲双胍不仅是抗糖尿病药物,还有减肥作用。Nature本周上线的一项最新研究,报道了二甲双胍抗肥胖的一种机制。该研究表明,生长分化因子15(GDF15)主要介导了二甲双胍减少进食和增加代谢率的作用,并发现肠道是产生这种激素的一个主要来源。(@mildbreeze)


Nature子刊:GDF15参与二甲双胍减肥进程

Nature Metabolism[IF:N/A]

① 二甲双胍刺激小鼠和人体内生长分化因子15(GDF15)的表达和分泌;② 原代小鼠肝细胞中,二甲双胍通过上调转录激活因子4(ATF4)和C/EBP同源蛋白(CHOP)表达,刺激GDF15的分泌;③ 高脂饮食的野生小鼠中,口服二甲双胍能够增加血清中GDF15,减少食物摄入、体重、空腹胰岛素和葡萄糖耐受,而在敲除GDF15的小鼠中则无此效果;④ 服用二甲双胍的2型糖尿病患者中,血清GDF15增加与体重减轻有关联;⑤ 二甲双胍诱导GDF15上调,抑制食欲,促进减重。

Metformin-induced increases in GDF15 are important for suppressing appetite and promoting weight loss
12-09, doi: 10.1038/s42255-019-0146-4

【主编评语】发表在Nature Metabolism上的实验性文章。基于二甲双胍对肝脏血糖调节的控制以及对多种慢性病有益作用,作者推测其能参与影响肝脏因子的表达与分泌。经过细胞急性干预实验发现,二甲双胍可以刺激GDF15在肝脏的表达和分泌。并进一步通过细胞、小鼠(野生型和基因敲出型)以及相关人群对该机制进行了验证。该研究或为相关疾病的治疗提供了新的靶点与思路。(@兵兵)


Nature子刊:各器官“齐心协力”调节机体代谢(综述)

Nature Metabolism[IF:N/A]

① 机体的系统性稳态需要多个器官的参与,各个器官之间通过分泌代谢因子传递信号,实现相协同互作;② 肝脏通过分泌蛋白因子、脂质以及其他的小分子物质与肠道、脂肪组织、肌肉组织相互调节;③ 脂肪组织分泌瘦素等因子到中枢神经系统(CNS),并与肌肉组织相互调节;④ 肠道主要通过分泌胰岛素,作用于CNS、肝脏、脂肪组织以及肌肉组织;⑤ 这些代谢因子分泌后参与脉管循环,或可诱发心血管相关疾病;⑥ 外泌体也是代谢中不容忽视的重要因子。

Inter-organ cross-talk in metabolic syndrome
12-09, doi: 10.1038/s42255-019-0145-5

【主编评语】文章先后综述了肝脏、脂肪组织、肌肉组织、胃肠道以及脉管系统在代谢过程中各自所分泌的代谢因子、以及通过这些代谢因子对其他器官的调节与影响。各器官之间通过分泌的这些代谢因子,相互传递信号,形成机体的完整代谢网络,进而“促进”机体整体代谢症状的产生。文章指出可以从这些代谢因子角度出发(为靶点),找到机体相关慢性病(肥胖、糖尿病以及非酒精性脂肪肝等)的防治方法。(@兵兵)


FGF21会是肥胖和糖尿病的新疗法吗?(综述)

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:9.777]

① 肝脏分泌的成纤维细胞生长因子21(FGF21)是影响全身代谢的内分泌因子;② FGF21经其受体/共受体复合体(FGFR-KLB)作用于靶标组织,脂肪组织、肝脏和中枢神经系统是关键靶器官;③ FGF21可增加能量消耗、改善胰岛素敏感性、降低游离脂肪酸、调节饮食偏好(如抑制糖和甜味剂摄入);④ FGF21失调与代谢综合征、2型糖尿病、肝脏疾病有关,其模拟物在动物模型中可改善代谢综合征,在人类患者中可改善血脂异常,但其临床转化仍面临挑战。

Going Back to the Biology of FGF21: New Insights
06-24, doi: 10.1016/j.tem.2019.05.007

【主编评语】FGF21是调控代谢的关键内分泌因子之一,其紊乱与多种常见代谢疾病有关。在动物模型中,FGF21模拟物可有效改善肥胖和糖尿病,但在临床试验中却没有那么明显的效果。Trends in Endocrinology and Metabolism近期发表综述,详细介绍了关于FGF21的动物和人体研究发现,探讨了二者的异同,以及对临床转化的意义。(@mildbreeze)


Cell:ω-3脂肪酸控制脂肪细胞生成

Cell[IF:36.216]

① 脂肪前体细胞具有细胞感受器初级纤毛,有纤毛的脂肪前体细胞大量分布在脂肪组织的血管周围,并能被高脂饮食激活;② 去除这些纤毛会严重损伤小鼠白色脂肪组织扩张;③ ω-3脂肪酸受体FFAR4/GPR120以依赖于TULP3的方式,定位到脂肪前体细胞的初级纤毛,其活化促进脂肪细胞生成;④ FFAR4激动剂和ω-3脂肪酸能快速激活纤毛中产生cAMP,进而激活EPAC信号、CTCF依赖的染色体重塑、PPARγ和CEBPα的转录激活,从而促进细胞分裂和脂肪细胞生成。

Omega-3 Fatty Acids Activate Ciliary FFAR4 to Control Adipogenesis
11-27, doi: 10.1016/j.cell.2019.11.005

【主编评语】有研究显示,DHA等ω-3脂肪酸有促进代谢健康的作用。Cell近期发表的一项研究发现,脂肪前体细胞可通过其初级纤毛上的受体FFAR4,来选择性的感知ω-3脂肪酸,进而促进脂肪组织中产生更多的脂肪细胞来储存脂肪,这比诱导脂肪细胞肥大或将脂肪积累到其它器官,更有助于维持脂肪组织稳态,或许是膳食ω-3促进代谢健康的机制之一。(@mildbreeze)

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