合成生物催化剂,摘译自:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03522-2

大量营养物质(蛋白质、碳水化合物和脂肪)的均衡摄入对生物体的健康至关重要。重组的热量摄入但蛋白质摄入不足会导致多种疾病,包括夸休可尔症。味觉感受器(T1R1-T1R3)可以感受环境中的氨基酸,细胞感受器(Gcn2Tor)感受胞内氨基酸水平。当食物中的蛋白质被剥夺时,动物会选择含有更多蛋白质或必需氨基酸(Essential Amino AcidsEAAs)的食物。这表明,在EAAs饥饿反应协助下,动物的食物选择是为了达到特定量的营养物质目标而具有适应性。但是该现象的机制尚不明确。

202155日,首尔国立大学Won-Jae Lee、韩国先进科学技术研究所Greg S. B. SuhNature期刊发文Response of the microbiome–gut–brain axis in Drosophila to amino acid deficit,揭示了果蝇在EAAs缺失时,刺激对EAAs的代偿性食欲的机制。作者发现在蛋白质被剥夺过程中,神经肽CNM酰胺(CNMa)在前中肠R2段上皮细胞中被高度诱导。CNMa-CNMa受体轴的沉默阻断了果蝇被剥夺EAAs时的特异性饥饿驱动反应。此外,携带能产生EAAs的共生微生物群的苍蝇对EAAs的食欲降低。相反,携带不产生亮氨酸或其他EAAs的突变菌群的苍蝇显示出更高的CNMa表达和更大的EAAs代偿性胃口。总之,本文作者发现肠道上皮细胞感知饮食和肠道微生物来源的EAAs水平,并通过CNMaEAAs缺失的情况传递给大脑。

这一结果也表明,肠道上皮细胞的作用不限于营养物质的消化和吸收,而具有比以前预期的更复杂功能。也极大促进研究者对代谢疾病和饮食相关疾病的生物学和病因学理解。

(徐佳琪 摘译)


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