文献解读
绘谱导读 | 揭秘酪氨酸营养长寿与胆汁酸抗病毒的生命密码
01
Science Advances | 非必需氨基酸酪氨酸如何重塑果蝇生理与寿命?
蛋白质摄入会通过刺激氨基酸感应途径,从而对生物体的生长、繁殖和寿命起调节作用,氨基酸有非必须氨基酸(NEAAs)和必须氨基酸(EAAs)。EAAs因其重要性在营养感知方面已经得到了广泛研究;对应的NEAAs的作用却较少被探索,特别是酪氨酸(Tyr),虽然已知它对果蝇幼虫感知蛋白质限制至关重要,但是它对成年果蝇生理和寿命的影响尚不明确。基于此本研究探索了在氨基酸供应不足且需求高的情况下Tyr作为限制性氨基酸对果蝇的营养感知路径、繁殖能力、新陈代谢、进食行为及寿命的影响。
1. Tyr缺乏对寿命的延长作用:通过实验发现缺乏酪氨酸的雌性果蝇寿命延长,而对于有繁殖障碍的雌性果蝇或雄性果蝇,限制酪氨酸摄入对寿命几乎不产生影响,表明这种影响可能因性别和生殖状态而异。
2. Tyr对繁殖能力的影响:研究人员进行了为期一周的饮食控制并统计果蝇的24小时产卵量,结果表明,缺乏Tyr的果蝇产卵数量显著下降,这表明其繁殖能力受到了影响。
3. Tyr缺乏激活营养感知途径:研究揭示了酪氨酸缺乏显著增强了ATF4活性,并激活了ATF4的目标基因,如Thor、scylla(scyl)和CNMa,同时抑制了FIT神经肽的表达,从而调节了营养感知途径。
4. Tyr缺乏对基因表达的影响:通过RNA测序分析,Tyr缺乏导致348个基因表达变化,涉及FoxO信号通路、自噬和mTOR信号通路等,显示了Tyr在调节这些营养感知途径中起关键作用。
参考文献
Kosakamoto, H., Sakuma, C., Okada, R., et al. Context-dependent impact of the dietary non-essential amino acid tyrosine on Drosophila physiology and longevity. Science Advances. 2024
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02
Cell Host & Microbe | 抗击新生儿诺如病毒:母乳胆汁酸与代谢不成熟是关键因素
诺如病毒(Norovirus)是一种导致急性胃肠炎的病原体,在全球范围内引起儿童腹泻和死亡,对儿童健康造成重大威胁,而新生儿因其代谢和免疫系统未完全成熟,对Norovirus特别易感。已有研究表明,胆汁酸代谢在Norovirus的感染中扮演关键角色,而母乳中的胆汁酸可能加剧新生儿的易感性,但是其机制尚未明确,基于此,本研究通过小鼠模型,探索新生儿代谢不成熟和母乳中的胆汁酸代谢产物如何共同决定新生儿对Norovirus的高度易感性,并提出通过调节母亲和新生儿的胆汁酸代谢来保护新生儿免受诺如疾病侵害的可能性。
1. 肠道微生物群和胆汁酸代谢对新生儿易感性的影响:通过抗生素处理和肠道微生物群重建,发现肠道微生物群及其胆汁酸代谢产物能够保护新生小鼠免受严重鼠诺如病毒(MNV)腹泻的侵害,而宿主的胆汁酸则加剧了疾病。
2. 胆汁酸受体TGR5的保护作用:利用胆汁酸受体TGR5的激活技术,研究发现胆汁酸受体TGR5可以保护新生小鼠不受MNV疾病的侵害,而这种保护作用依赖于TGR5,并且与I型干扰素的产生增强有关。
3. 母乳胆汁酸组成对新生儿疾病易感性的影响:通过代谢组学对粪便和母乳中的胆汁酸谱进行分析,揭示新生小鼠和成年小鼠粪便中胆汁酸的差异以及母乳中胆汁酸的组成。研究发现,母乳中的胆汁酸组成对新生儿对MNV的易感性有决定性影响;进一步采用基因敲除小鼠模型和胆汁酸螯合剂处理技术,揭示了母乳中胆汁酸的组成受到母体胆汁酸转运蛋白ASBT的影响,并且这些胆汁酸是决定母乳喂养新生儿对MNV易感性的关键因素。
参考文献
Peiper, A. M., Morales Aparicio, J., Hu, Z., et al. Metabolic immaturity and breastmilk bile acid metabolites are central determinants of heightened newborn vulnerability to norovirus diarrhea. Cell Host & Microbe. 2024
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