钙离子信号对肠道脂类吸收代谢的调控
批准号:
32071147
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
邓寒松
依托单位:
学科分类:
营养与代谢生理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
邓寒松
中文摘要
脂代谢的失调与代谢紊乱性疾病如肥胖和糖尿病的发生密切相关。中性脂肪在肠道内的吸收和转运是脂代谢的关键一环,但其分子机制亟待进一步阐明。果蝇和哺乳动物的肠道在解剖结构和功能上具有高度相似性。我们拟以果蝇为模型研究肠道脂吸收及代谢机制。本课题组已发表成果显示胞浆钙离子信号(cytoCa2+)整合上游信号调控果蝇肠道干细胞增殖。初步结果表明中性脂肪在成虫肠道内呈区域性分布,且与胞浆Ca2+浓度密切相关。进一步发现,转录激活子CRTC受Ca2+调节通过下调脂肪酶Magro转录, 进而抑制脂肪降解和吸收。这些结果表明Ca2+/CRTC/Magro 通路调节脂类在肠细胞中的吸收。本课题拟进一步解析果蝇肠细胞cytoCa2+和脂类分布的时空动态模式,阐明Ca2+调控脂类吸收代谢的信号通路,并揭示Ca2+信号通路在高脂、高糖等果蝇模型中的作用,为代谢紊乱疾病的治疗提供新的潜在靶点。
英文摘要
Dysregulation of lipid metabolism is closely related to the occurrence of metabolic disorders such as obesity and diabetes. The absorption and transport of neutral fat in the intestine is essential for lipid metabolism, while its molecular mechanism needs to be further clarified. The intestines of Drosophila and mammals are highly similar in anatomical structure and function. We sought to study the mechanism of intestinal lipid uptake and metabolism using Drosophila as a model. We previously have shown that cytosolic Calcium (cytoCa2+) integrates upstream signals to regulate intestinal stem cell proliferation in Drosophila. Our preliminary results here showed that the neutral fat was regional distributed along the gut, and was closely related to the cytosolic Ca2+ level. We further found that the transcriptional activator CRTC functions downstream of cytoCa2+ to suppress transcription of the lipase Magro, thereby inhibiting dietary fat degradation and absorption. These results indicate that the Ca2+/ CRTC/Magro pathway inhibits lipid uptake in intestinal cells. Our ongoing research intends to further analyze the dynamic pattern of cytoCa2+ and lipid distribution in the gut, decode the components of cytoCa2+ signaling pathway regulating lipid absorption and metabolism, and reveal the role of Ca2+ signaling pathways in Drosophila high-fat or high sugar models. Our research will provide novel therapeutic targets for treatment of metabolic syndromes, such as obesity and diabetes.
肥胖及其相关疾病,特别是2型糖尿病,已成为全球范围内的重大健康问题。肠道微生物群及其代谢产物与这些疾病的发生和发展密切相关,但具体的作用机制和因果关系尚不完全清楚。因此,深入探索肠道微生物群及其代谢产物在肥胖相关疾病中的作用,对于开发新的治疗策略具有重要意义。本项目聚焦于肠道微生物群失调诱导的代谢物酪胺(TA)对高脂饮食(HFD)介导的胰岛素抵抗的影响。研究团队利用果蝇和小鼠作为实验模型,首先观察了高脂饮食对肠道微生物群和代谢产物的影响,随后探讨了酪胺对胰岛素抵抗的潜在作用机制。研究发现,在高脂饮食条件下,果蝇肠道细胞中的胞质钙离子信号增加,这种信号变化进而抑制了肠道脂质水平。通过16S rRNA测序和代谢组学分析,研究人员发现高脂饮食促进了表达酪氨酸脱羧酶(Tdc)的细菌数量的增加,从而增加了酪胺的产生。酪胺通过作用于肠道细胞上的酪胺受体TyrR1,进一步促进了胞质钙离子信号的传导,并激活了CRTC-CREB复合物。这一激活过程在转录水平上抑制了肠道细胞中的饮食脂质消化和脂肪生成,同时促进了线粒体生物发生。在果蝇模型中,酪胺诱导的胞质钙离子信号足以抑制高脂饮食引起的肥胖和胰岛素抵抗。此外,在小鼠模型中,摄入酪胺也能显著改善高脂饮食下的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。相关成果发表在CELL Death Diseases 和 the EMBO Journal 上。本项目的研究结果揭示了肠道微生物群失调诱导的酪胺在抑制高脂饮食介导的胰岛素抵抗中的重要作用。这一发现不仅为肥胖和2型糖尿病等代谢紊乱疾病的治疗提供了新的潜在靶点,也为未来开发基于肠道微生物群调节的治疗策略奠定了理论基础。此外,本研究还强调了肠道微生物群与宿主代谢之间的复杂相互作用,为相关领域的研究提供了新的思路和方法。随着研究的深入,未来有望开发出更加精准和有效的治疗肥胖相关疾病的新策略。
线粒体钙离子信号对果蝇肠道干细胞的增殖调控
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批准号:31871371
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:邓寒松
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依托单位:
国内基金
海外基金