物理科技生物学-PHYICA

基因帮助膳食脂肪在体内找到它的方式

医学研究 2022-09-26 21:51:54

小鼠的肠道绒毛

库皮奥斯实验室的研究揭示了指导肠道乳糜形成的复杂信号,乳糜是脊椎动物吸收脂肪所需的淋巴通道

学分:康奈尔大学 当你喝完一杯奶昔或一碗鳄梨色拉酱后,这些膳食脂肪有一个典型的途径通过你的身体

博士实验室的新研究

康奈尔兽医学院分子医学系副教授纳塔萨·库尔皮奥斯(Natasza Kurpios)现在揭示了一种关键的分子机制,这种机制可能会将这些脂肪送上错误的道路,潜在地导致衰弱性疾病

“我们的研究揭示了膳食脂肪吸收的新机制,”库尔皮奥斯说,“并强调了一种脂肪的替代途径,可以在肠道的几种疾病状态下探索

" 他们的研究发表在11月号

《细胞报告》杂志第23期密切关注肠道细菌

作为淋巴系统的一部分,这些微小的通道吸收膳食脂肪,并将这些脂质分子导入血液循环

科学家们知道乳脂对脂肪吸收至关重要,但是这些乳脂是如何形成的,以及是什么导致了它们的故障,仍然不清楚

库尔皮奥斯和她的团队研究了肠道最初是如何在胚胎中发育的,并知道Pitx2基因告诉胚胎细胞向左或向右——这是肠道扭曲形成的关键机制

他们想知道Pitx2的失调是否也是导致乳腺功能障碍的罪魁祸首

他们创造了转基因老鼠,减少了Pitx2蛋白的含量,然后用荧光脂质奶瓶喂养小老鼠,这使得它们能够进行最先进的三维荧光成像,以观察这些饮食脂质在老鼠体内的确切位置

“我们发现这些老鼠的肠道淋巴管功能不正常,”库皮奥斯说

“相反,他们饮食中的脂肪通过不同的途径直接分流到肝脏,在肝脏中积累并导致脂肪肝

" 肠淋巴乳糜(绿色)需要周围血管平滑肌的支持(红色)

淋巴管和周围的肌肉组织需要侧性基因Pitx2来进行交流,以预防新生儿脂肪肝

学分:康奈尔大学 更深入地看,库皮奥斯和她的团队表明,乳杆菌与邻近的血管平滑肌细胞一起生长,并依赖于这些细胞,这些细胞被称为“星形细胞”

功能性肠道淋巴管需要这些肌肉星形细胞的支持和信号传导,并依赖Pitx2左右通道来正确组织肠道淋巴管,防止脂肪肝

这种肌肉到淋巴的信号传递是由这些细胞之间活性氧的流动所编码的信息进行的,这是这项研究的一个新颖而令人兴奋的特征,将在肠道和身体其他部位产生进一步的研究

库皮奥斯的发现具有现实意义

例如,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)在美国高度流行,估计有高达25-33%的美国成年人受到影响

这种疾病会导致肝功能最终丧失

“我们的研究表明,非酒精性脂肪性肝病可能是由脂肪的肠道淋巴运输改变引起的——而不仅仅是肝脏本身的原因——这激发了对这种疾病的新机制和调节剂的发现,”博士说

论文的第一作者胡成

下一步将是开发一个小鼠模型,该模型可以更精确地分析Pitx2指导肠道淋巴管形成的方式,以及肠道作为一个完整器官的形成方式

在脊椎动物基因组学中心的资助下,研究人员还将与Dr

伊维因·德·勃拉曼克,梅尼格生物医学工程学院副教授,以单细胞分辨率和跨关键阶段生成所有肠道细胞类型的基因表达图,以时空精度去除Pitx2

“总的来说,我们希望我们的研究有望对抗肠道疾病,并将促进脂肪如何被身体吸收的新发现,”库皮奥斯说

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