Dgat1 and Dgat2 regulate enterocyte triacylglycerol distribution and alter proteins associated with cytoplasmic lipid droplets in response to dietary fat.
Dgat1 and Dgat2 regulate enterocyte triacylglycerol distribution and alter proteins associated with cytoplasmic lipid droplets in response to dietary fat.
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DOI：
10.1016/j.bbalip.2017.02.014
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发表时间：
2017-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Buhman KK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hung YH;Carreiro AL;Buhman KK
肠上皮细胞是小肠的吸收细胞，介导膳食脂肪（三酰甘油，TAG）的有效吸收。膳食脂肪的消化产物被肠细胞吸收，重新酯化成TAG，并包装在乳糜微粒（CM）上，分泌到血液中或暂时储存在细胞质脂滴（CLD）中。肠上皮细胞 TAG 分布的改变会影响对高脂肪饮食相关疾病的易感性，但引导 TAG 走向这些命运的分子机制尚不清楚。酰基 CoA：二酰基甘油酰基转移酶 1 (Dgat1) 和 Dgat2 两种酶催化肠细胞内 TAG 合成的最后关键步骤。先前发现肠道特异性过度表达 Dgat1 (Dgat1Int) 或 Dgat2 (Dgat2Int) 或缺乏 Dgat1 (Dgat1−/−) 的小鼠肠道 TAG 分泌和储存发生改变。我们假设不同的肠道 Dgat1 和 Dgat2 水平会改变 CM 合成的亚细胞池中的 TAG 分布以及 CLD 的形态和蛋白质组。为了测试这一点，我们使用超微结构和蛋白质组学方法来研究 Dgat1Int、Dgat2Int 和 Dgat1−/− 小鼠在口服 200 μl 橄榄油灌胃后 2 小时的肠细胞内 TAG 分布和 CLD 相关蛋白。我们发现不同水平的肠道 Dgat1 和 Dgat2 改变了参与 CM 组装和分泌的 TAG 池、肠细胞中存在的 CLD 的数量或大小以及肠细胞 CLD 蛋白质组。总体而言，这些结果支持这样一个模型：Dgat1 和 Dgat2 通过优先合成 TAG 并入肠上皮细胞中不同的亚细胞 TAG 池，协调发挥作用，调节膳食脂肪吸收过程。
Enterocytes, the absorptive cells of the small intestine, mediate efficient absorption of dietary fat (triacylglycerol, TAG). The digestive products of dietary fat are taken up by enterocytes, re-esterified into TAG, and packaged on chylomicrons (CMs) for secretion into blood or temporarily stored within cytoplasmic lipid droplets (CLDs). Altered enterocyte TAG distribution impacts susceptibility to high fat diet associated diseases, but molecular mechanisms directing TAG toward these fates are unclear. Two enzymes, acyl CoA: diacylglycerol acyltransferase 1 (Dgat1) and Dgat2, catalyze the final, committed step of TAG synthesis within enterocytes. Mice with intestine-specific overexpression of Dgat1 (Dgat1Int) or Dgat2 (Dgat2Int), or lack of Dgat1 (Dgat1−/−), were previously found to have altered intestinal TAG secretion and storage. We hypothesized that varying intestinal Dgat1 and Dgat2 levels alters TAG distribution in subcellular pools for CM synthesis as well as the morphology and proteome of CLDs. To test this we used ultrastructural and proteomic methods to investigate intracellular TAG distribution and CLD-associated proteins in enterocytes from Dgat1Int, Dgat2Int, and Dgat1−/− mice 2 hours after a 200 μl oral olive oil gavage. We found that varying levels of intestinal Dgat1 and Dgat2 altered TAG pools involved in CM assembly and secretion, the number or size of CLDs present in enterocytes, and the enterocyte CLD proteome. Overall, these results support a model where Dgat1 and Dgat2 function coordinately to regulate the process of dietary fat absorption by preferentially synthesizing TAG for incorporation into distinct subcellular TAG pools in enterocytes.
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