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.2011年1月5日；13(1):35-43.
doi:10.1016/j.cmet.2010.12.001。

细胞能量耗竭通过促进协同激活物介导的膳食燃料吸收来重置全身能量

Atul R Chopra公司 1, 罗摩克里希纳·科马加尼, 普拉迪普·萨哈, Jean-Francois Louet女士, 克里斯蒂娜·萨拉扎, 宋军魂, Jaewook Jeong公司, 米尔顿·芬戈尔德, 贝诺伊特·维奥利特, 弗兰科·德梅奥, 陈源翰, 大卫·D·摩尔, 伯特·W·奥马利
附属公司

细胞能量耗竭通过促进协同激活物介导的膳食燃料吸收来重置全身能量

Atul R Chopra公司等。 单元格元. .

摘要

所有生物都设计了应对能源消耗和促进生存的策略。我们在此表明，细胞能量耗竭发挥了一种令人惊讶的策略，导致吸收外源燃料以补充能量。能量消耗感应激酶AMPK结合、磷酸化并激活转录辅激活子SRC-2，该辅激活子以肝脏特异的方式促进肠道对膳食脂肪的吸收。SRC-2的肝细胞特异性缺失导致肠道脂肪吸收障碍，并减弱脂肪进入血流的能力。这种缺陷可归因于AMPK和SRC-2介导的肝胆汁酸（BA）分泌到肠道的转录调节，因为它可以通过补充肠道BA或通过基因恢复肝胆汁盐输出泵（BSEP）的水平来完全挽救。我们的结果将肝脏AMPK-SRC-2轴定位为能量变阻器，当细胞能量耗尽时，该轴通过促进膳食燃料的吸收来重置全身能量。

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数字

图1
图1。SRC-2全身消融导致膳食脂肪吸收障碍
A-D）在隔夜禁食24小时后，测量WT和SRC-2−/−小鼠（全身消融）的食物摄入量、粪便排出量、粪便甘油三酯和血浆甘油三酸酯（每组5只小鼠）。数据表示为平均值+SEM。未配对学生的t检验用于评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。
图2
图2。肝脏SRC-2以BA依赖的方式调节膳食脂肪吸收
A-D）在隔夜禁食24小时后，测量WT和SRC-2 LKO小鼠（肝脏特异性消融）的食物摄入量、粪便排出量、粪便甘油三酯和血浆甘油三酸酯（每组5只小鼠）。注射脂肪酶抑制剂tyloxapol并用含有14C-三油酸甘油的橄榄油灌胃（每组5只小鼠）后，在喂养的WT和SRC-2 LKO小鼠中测量E-F）血浆放射性和甘油三酯水平。数据表示为平均值+SEM。使用双向方差分析（ANOVA）和Bonferroni事后检验（Bonferrori post tests），以逐行比较重复平均值，以评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。G） 用含有14C-三油酸甘油的橄榄油灌胃2小时后，测量WT和SRC-2 LKO小鼠的肠道放射性水平（每组5只小鼠）。数据表示为平均值+SEM。使用双向方差分析（ANOVA）和Bonferroni事后检验（Bonferrori post tests），以逐行比较重复平均值，以评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。H-I）在连续两周的标准化饮食和1%胆酸饮食中测量WT和SRC-2 LKO小鼠的肝和胆汁BA水平。胆汁来自胆囊，代表肠内BA水平（每组4-5只小鼠）。J） 当小鼠暴露于高脂肪饮食（60%热量来自脂肪）和含有高脂肪加1%胆酸的饮食48小时（每组n=4-5只小鼠）时，在喂食食物的WT和SRC-2 LKO小鼠中测量粪便甘油三酯水平。数据以平均值+SEM表示。除非另有说明，否则使用未配对的学生t检验来评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。另请参见图S1和图S2
图3
图3。SRC-2通过控制胆盐输出泵（BSEP）的表达调节膳食脂肪吸收
A） 通过QPCR相对定量测定暴露于标准胆酸或1%胆酸两周的WT和SRC-2 LKO小鼠（每组5-7只小鼠）肝脏中各种BA转运蛋白基因的表达。数据表示为平均值+SEM。未配对学生的t检验用于评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。B） 通过western blot分析测定暴露于标准鼠（每组2只小鼠）的WT和SRC-2 LKO小鼠肝脏中BSEP蛋白的表达。GAPDH被用作负荷控制。采用尾静脉输注法，将暴露于腺病毒BSEP（Ad.BSEP）的C-F）SRC-2 LKO小鼠与暴露于空腺病毒（Ad.empty）的SRC-2和WT小鼠进行比较。病毒输注后8天，检测肝BSEP表达、肝BA含量、粪便甘油三酯含量和血浆甘油三酸酯含量（每组6只小鼠）。对（WT，Ad.Empty）组和（SRC-2 LKO，Ad.empy）组以及（SRC-1 LKO、Ad.Emmpy）和（SRC-LKO、Ad.BSEP）组进行统计比较。数据表示为平均值+SEM。使用Tukey多重比较检验的单向方差分析来评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表示p<0.01，三个星号表示p<0.001。参见图S3和图S4
图4
图4。SRC-2通过共同激活FXR以细胞自主方式调节BSEP的表达
A） 通过QPCR的相对定量，在来自WT和SRC-2LKO小鼠的暴露于DMSO或CDCA的原代肝细胞中测量各种BA转运蛋白基因的表达。对每个治疗组的WT和SRC-2 KO PH进行统计比较。B） 用野生型小鼠BSEP启动子驱动的报告基因质粒和带有突变FXRE基序的同一启动子，以及SRC-2和FXR的表达质粒转染HepG2肝癌细胞，并暴露于CDCA。转染48小时后测定报告基因水平。将空向量（EV）值固定为1，并将其余值与该值进行比较。C） 将野生型小鼠BSEP启动子驱动的报告基因质粒与WT SRC-2、SRC-2突变体AD1缺失、SRC-1突变体AD2缺失和SRC-2突变AD1和AD2缺失以及FXR的表达质粒一起转染HepG2肝癌细胞，并暴露于CDCA。转染48小时后测定报告基因水平。将空向量（EV）值固定为1，并将其余值与该值进行比较。D） 使用来自WT小鼠的肝组织进行体内ChIP分析，其中150-200 bp的扩增子位于包含BSEP启动子FXRE基序的区域和转录起始点上游3000 bp的无关区域的两侧。使用针对SRC-2不同区域的两种不同抗体，使用Sybr-Green QPCR（归一化为输入）评估SRC-2对BSEP启动子的占用。对照抗体识别小鼠IgG。E） 使用来自WT和FXR基因敲除小鼠的肝组织，在含有BSEP启动子FXRE基序的区域两侧使用引物进行体内ChIP分析。使用SRC-2特异性抗体，Sybr Green QPCR（标准化输入）用于评估SRC-2对BSEP启动子的占有率。对照抗体识别小鼠IgG。数据表示为平均值+SEM。对于所有基因表达数据，使用未配对学生的t检验来评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。另请参见图S5
图5
图5。肝细胞特异性筛选确定AMP活化蛋白激酶（AMPK）是BSEP表达的假定阳性调节剂
A） 通过QPCR相对定量测定暴露于标准剂量所示药物24小时的原代肝细胞中BSEP的表达。B） 在暴露于腺病毒的原代肝细胞中，通过QPCR的相对定量测量BSEP的表达，所述腺病毒含有代表组成型活性AMPKα或显性阴性AMPKα的cDNA 24小时。将GFP组与组成性活性AMPKα组或显性阴性AMPK alpha组进行统计比较。C） 通过QPCR相对定量法测量暴露于腺病毒cDNA（代表显性负AMPKα和载体或1mM AICAR）18小时的原代肝细胞中BSEP的表达。所有基因表达数据均表示为平均值+SEM。未配对学生的t检验用于评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。
图6
图6。肝脏AMPK增加SRC-2的内在转录活性，并将其驱动至BSEP启动子
A） 用pG5Luc（5个Gal4结合位点驱动荧光素酶表达）和pBIND SRC-2（SRC-2:Gal4 DNA结合域融合蛋白）转染HepG2肝癌细胞，并暴露于1mM AICAR。转染48小时后测定荧光素酶水平。车辆值固定为1，并将其余值与该值进行比较。B） 用pG5Luc、pBIND SRC-2和空载体（EV）或显性负AMPKα2（DnAMPK）转染HepG2肝癌细胞，暴露于0.3 mM、0.6 mM和1 mM AICAR。转染48小时后测定荧光素酶水平。车辆值固定为1，并将其余值与该值进行比较。C） 用1mM AICAR处理HepG2细胞30分钟，并用AMPKa2特异性抗体进行免疫沉淀。免疫沉淀样品进行免疫印迹，并按指示输入10%。D） 纯化的全长SRC-2蛋白在体外进行磷酸化，如图所示，使用或不使用纯化的AMPK全酶和AMP。E-F）禁食24小时的WT和AMPKα1/α2双基因敲除（AMPK alpha-DKO）小鼠（每组7-8只小鼠）的肝脏中，通过QPCR相对定量测定肝BSEP表达和BA含量。G） 通过QPCR相对定量测定暴露于PBS或0.5 mg/G BW AICAR 12小时并喂食标准食物（每组6只小鼠）的小鼠肝脏中BSEP的表达。H） 通过QPCR相对定量测定暴露于1 mM AICAR 18小时的WT和SRC-2 LKO小鼠原代肝细胞中BSEP的表达。使用HepG2细胞暴露于载体或1 mM AICAR中30分钟进行I-J）ChIP分析，引物位于包含BSEP启动子FXRE基序的区域两侧。使用SRC-2或AMPK a2特异性抗体，使用Sybr-Green QPCR（归一化为输入）评估染色质免疫沉淀后BSEP启动子的SRC-2和AMPKα2占用率。对照抗体识别小鼠IgG。所有基因表达数据均表示为平均值+SEM。未配对学生的t检验用于评估统计显著性。一个星号表示p<0.05，两个星号表明p<0.01，三个星号显示p<0.001。另请参见图S6
图7
图7
描述细胞能量消耗与全身能量补充之间级联关系的示意图。
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    1. Bungard D、Fuerth BJ、Zeng PY、Faubert B、Maas NL、Viollet B、Carling D、Thompson CB、Jones RG、Berger SL。信号激酶AMPK通过组蛋白H2B磷酸化激活应激诱导转录。《科学》（纽约329:1201–1205）。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Carling D.AMP激活的蛋白激酶级联——能量控制的统一系统。生物化学的发展趋势。2004;29:18–24.-公共医学
    1. Chopra AR、Louet JF、Saha P、An J、Demayo F、Xu J、York B、Karpen S、Finegold M、Moore D、Chan L、Newgard CB、O'Malley BW。缺乏SRC-2辅活化因子会导致类似冯·吉尔克病的糖原病。《科学》（纽约，纽约，2008；322:1395-1399。-项目管理咨询公司-公共医学
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