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亚新体育-HNF4调节脂肪酸氧化,是小鼠肠道干细胞更新所必需的

发布时间:2021-06-10 13:51:02来源:亚新体育-官网编辑:亚新体育-官网阅读: 当前位置:首页 > 科学探索 > 手机阅读

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亚新体育|文章背景概述肠上皮细胞具备自我改版和产生分化细胞的能力,每3-5天再次发生一次更迭,这种更迭是被活跃的循环干细胞群(其特征是具备Lgr5传达)所推展的。肠道干细胞(又称作Lgr5+隐窝基底柱状细胞或ISCs)及其细胞分裂后代被嵌套在称作隐窝的杯状结构中,而管腔感应状的绒毛几乎由分化细胞构成。

营养调节和新陈代谢掌控在干细胞生物学中具备最重要的起到。研究指出,肠道干细胞(ISCs)对热量容许和还包括脂肪酸、葡萄糖、N-乙酰-D-葡萄糖胺和氨基酸在内的膳食营养素有反应。此前研究指出,LGR5+细胞尤其依赖线粒体新陈代谢。

在ISCs中,脂肪酸水解需要性刺激水解磷酸化。这些研究指出,细胞新陈代谢是肠道干细胞稳态的基础调节因子。然而,目前尚能不确切肠道干细胞独有的新陈代谢状态是如何创建的。

由于脂肪酸β-水解(FAO)是多种的组织中干细胞保持的关键,因此理解ISCs通过FAO构建自我改版的调节机制是有适当的。肝细胞核因子4(HNF4)有一个激进的配体融合区,需要与脂肪酸构成性融合在一起。

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HNF4A是新陈代谢稳态亚新体育的最重要调节因子,参予肝脏脂质新陈代谢基因的mRNA。与酰基-CoA新陈代谢涉及的基因被确认为是HNF4A的靶点,HNF4A需要融合酰基-CoA融合蛋白和脂酰-CoA硫酯。肠道干细胞与肠道疾病和癌症涉及。理解肠道干细胞(ISC)生理调控机制对人类身体健康和再造医学具备最重要意义。

然而,调控ISC新陈代谢的机制尚能不确切。基于FAO在干细胞保持中的潜在起到以及HNF4在调节脂质新陈代谢过程中的重要性,美国罗格斯大学新泽西人类遗传学研究所、美国新不伦瑞克新泽西州罗格斯癌症研究所的LeiChen,RoshanP.Vasoya,NatalieH.Toke等人研究了HNF4mRNA因子是如何影响ISC新陈代谢,以及HNF4依赖性的新陈代谢调节是否是保持ISC所必须的。

该研究于2019年以“HNF4RegulatesFattyAcidOxidationandisRequiredforRenewalofIntestinalStemCellsinMice”为题公开发表在《Gastroenterology》杂志上(IF2018=19.233,医学1区)。所用到的主要方法1.肠上皮、绒毛和隐窝细胞分离出来2.组织学和免疫染色3.qRT-PCR4.Westernblot5.类器官培育、计数、免疫荧光6.FAO活性检测7.LC-MS分析文章主要内容摘要肠道干细胞(ISCs)的功能不受饮食和新陈代谢途径的调节。

肝细胞核因子4(HNF4)是融合脂肪酸的mRNA因子。作者搭配Villin-CreERT2、Lgr5-EGFP-IRES-CreERT2、Hnf4af/f和Hnf4gCrispr/Crispr小鼠研究了HNF4mRNA因子的新陈代谢调节机制及在小鼠ISCs中的功能。作者从肠道分离出来隐窝和绒毛细胞,用带上荧光标记的脂肪酸或葡萄糖类似物孵育,然后通过共计探讨显微镜仔细观察。

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检测Hnf4agDKO和对照小鼠近端小肠搜集的细胞中脂肪酸水解活性和三羧酸循环(TCA)新陈代谢产物。此外,作者展开了染色质免疫沉淀和基因表达谱分析,以确认不受HNF4因子调控的基因;从十二指肠隐窝萃取类器官,用标记的棕榈酸酯或乙酸酯孵育,检测TCA新陈代谢产物或脂肪酸的产生;还通过乙酸或二氯乙酸展开了新陈代谢介入。研究结果表明,隐窝细胞需要很快吸取带上标记的脂肪酸,在用FAO(脂肪酸β水解)抑制剂Etomoxir孵育的类器官中,LGR5+干细胞标志物(Lgr5、Olfm4、Smoc2、Msi1和Ascl2)的mRNA水平被上调,指出FAO是ISCs改版所必须的。HNF4A和HNF4G在ISCs和整个肠上皮中均有传达。

HNF4A和HNF4G的单基因敲除不影响ISCs的保持,但双基因敲除不会造成ISC遗失,导致干细胞无法再造。FAO反对ISC改版,HNF4mRNA因子必要转录Acsl5和Acsf2(编码长链脂酰CoA合成酶)、Slc27a2(编码脂肪酸运输蛋白)、Fabp2(编码脂肪酸融合蛋白2)和Hadh(编码羟基-CoA脱氢酶)等FAO基因。与对照小鼠比起,Hnf4agDKO小鼠肠上皮FAO基因表达水平、FAO活性和TCA新陈代谢产物皆明显减少,但脂肪酸制备mRNA产物减少。从双基因敲除小鼠肠道分离出来的隐窝与乙酸或二氯乙酸共培养需要完全恢复肠道干细胞。

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综合而言,在小鼠中,mRNA因子HNF4A和HNF4G不会调节脂肪酸水解所须要基因的传达,这是肠干细胞改版所必须的。|亚新体育。

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