“小柯”秀

 
 
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开栏的话

“小柯”是一个科学新闻写作机器人，由中国科学报社联合北京大学高水平科研团队研发而成，其作品发布于科学网小柯机器人频道，旨在帮助科学家以中文方式快速获取全球高水平英文论文涉及的最新科研进展。本栏目所遴选的论文全部来源于国际公认的高水平学术期刊，力图使读者及时掌握全球最新科研进展，获取国际最新科研动态。

《细胞—代谢》：第30卷第2期

研究发现肠道菌群与体重关系

美国加州大学旧金山分校的Ajay Chawla研究组发现CD11c细胞通过感知营养来改变肠道菌群从而影响食物摄入与体重。相关论文于2019年8月发表于国际学术期刊《细胞—代谢》上。

研究人员发现遗传敲除CD11c阳性髓样细胞（来自Tsc1 f/fCD11c Cre小鼠）中的Tsc1基因降低了无代谢疾病小鼠的食物摄入量和体重。共饲养和粪便移植实验表明，健康的肠道微生物群体在调节体重方面起着主导作用。16S rRNA测序、选择性培养和重组实验进一步证实，约氏乳杆菌（Lactobacillus johnsonii）Q1-7的选择性缺失导致Tsc1 f/fCD11c Cre小鼠的食物摄入量和体重下降。在机制上，CD11c细胞中mTORC1信号的激活调节约氏乳杆菌Q1-7特异IgA的产生，使其在肠道内稳定定植。总之，他们的发现揭示了一个意想不到的跨界免疫—微生物群体反馈回路，从而能够对哺乳动物的食物摄入量和体重进行稳态调控。

据介绍，微生物失调和炎症与饮食引起的肥胖和胰岛素抵抗有关。然而，目前还不清楚免疫力和微生物群体之间的相互作用是否也能调节健康动物的代谢稳态。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.05.002

多胺影响巨噬细胞激活

德国马克斯·普朗克免疫生物学与表观遗传学研究所的Erika L.Pearce团队发现eIF5A能修饰调控线粒体呼吸及巨噬细胞活化。2019年8月，国际知名学术期刊《细胞—代谢》发表了这一成果。

研究人员发现，hypusine修饰的eIF5A（eIF5AH）促进参与TCA循环和氧化磷酸化（OXPHOS）的一系列线粒体蛋白的高效表达。其中一些蛋白质具有线粒体靶向序列（MTS），这在一定程度上增加了对eIF5AH的依赖。在巨噬细胞中，OXPHOS和糖酵解之间的代谢转换支撑了由激活信号引起的不同功能命运。在这些细胞中，eIF5A的修饰似乎在激活后受到动态调控。利用体内和体外模型，研究人员发现，这一途径的急性抑制会削弱OXPHOS依赖的选择性激活，同时保留了有氧糖酵解依赖的经典激活。这些发现对于靶向多胺-eIF5A-hypusine修饰信号轴进行治疗性调控巨噬细胞激活具有借鉴意义。

据了解，细胞如何调整代谢来满足需求是生物学中一个活跃的研究领域。在众多的功能中，需要多胺（亚精胺）来修饰转录因子真核起始因子5A （eIF5A）。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.05.003

《自然》：第572卷第7768期

赖氨酸摄入引发细胞内多胺合成

近日，英国剑桥大学的Markus Ralser研究组发现赖氨酸摄入是细胞中抗氧化策略并引发细胞内多胺的合成。2019年8月8日出版的国际知名学术期刊《自然》发表了这一成果。

研究人员揭示了在应激情况下多胺和赖氨酸代谢之间的联系，其中多胺途径的第一个酶Spe1p对赖氨酸脱羧，然后形成另一种多胺（尸胺）。这一反应的进行依赖于细胞外赖氨酸的存在，细胞通过摄入超过生长所需浓度100倍的赖氨酸来达到反应所需浓度。这种大量的摄入没有在其他氨基酸中观察到，而是依赖于多胺途径并引发氧化还原代谢的重塑。因此，本应该在赖氨酸生物合成所需的NADPH引流到谷胱甘肽合成中，导致了谷胱甘肽浓度的大幅增加，从而降低了活性氧水平并增加了氧化耐受。他们的研究结果表明，营养吸收的发生不仅促进细胞生长，也在营养供应充足时使细胞重塑其代谢从而预防性地增加压力保护。

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研究人员表示，单细胞和多细胞生物依赖于抗应激机制来应对环境中的突然变化，这包括暴露于高温和氧化剂。应激反应的核心在于代谢的动态变化，如从糖酵解转换为磷酸戊糖途径（应对氧化压力的保守一线反应）。研究人员发现了在压力的情况下保护微生物细胞的第二种代谢适应。酵母多胺转运蛋白Tpo1p在维持抗氧化性方面的作用尚不清楚。然而，蛋白质组学时序实验表明其与赖氨酸代谢有关联。

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