“代谢重编程”是大家关注的一个热门领域,一般情况下大家关注比较多的是能量代谢、脂代谢和氨基酸代谢,今天我们介绍一个方向——牛磺酸(亚牛磺酸)代谢。
其实从归类上看,牛磺酸(亚牛磺酸)代谢也是属于“氨基酸代谢”的一种,不过与大家熟悉的精氨酸、酪氨酸代谢等不同,在KEGG数据库中1.5关注的是20种标准氨基酸的代谢,而1.6关注的则是其它的代谢,比如β-丙氨酸、牛磺酸和次牛磺酸、硒化合物和谷胱甘肽代谢代谢等:
牛磺酸(Taurine)是一种含硫氨基酸,主要通过内源合成和食物摄入获得。在人体内,牛磺酸的合成主要发生在肝脏,以半胱氨酸和蛋氨酸为底物,经过两步催化反应合成。
牛磺酸对细胞具有多种影响:1) 减少细胞衰老:牛磺酸能保护端粒和端粒酶,延缓细胞衰老;2) 保护线粒体功能:牛磺酸能增加线粒体数量和活性,减少活性氧产生,修复DNA损伤,从而延缓细胞衰老;3) 抗炎作用:牛磺酸通过抑制NF-κB介导的炎症反应,减少DNA损伤,并减轻炎症。
我们首先看一下牛磺酸代谢相关的国自然项目:
牛磺酸通过调节内质网-线粒体钙离子稳态对中心性浆液性脉络膜视网膜病变的作用研究
下面我们通过几篇文献看一下。
研究主要关注“癌症中SLC6A6介导的牛磺酸摄取对CD8+ T细胞功能的影响及其机制”,研究发现SLC6A6介导的牛磺酸摄取增加肿瘤细胞恶性行为的同时,也提高了CD8+ T细胞的存活和效应功能。肿瘤细胞通过过度表达SLC6A6与CD8+ T细胞竞争牛磺酸,导致T细胞死亡和功能失调,从而促进肿瘤进展。具体机制为牛磺酸缺乏在CD8+ T细胞中增加内质网应激,通过PERK-JAK1-STAT3信号通路促进ATF4转录,进而激活多个免疫检查点基因,诱导T细胞耗竭。
研究主要关注“PTER酶在牛磺酸代谢中的作用及其对体重和能量平衡的影响”,研究发现PTER是生理性的N-乙酰牛磺酸水解酶,能够将N-乙酰牛磺酸水解为牛磺酸和乙酸。在小鼠中,PTER基因敲除导致组织N-乙酰牛磺酸水解活性完全丧失,N-乙酰牛磺酸水平系统性升高,小鼠表现出食物摄入减少、抵抗饮食诱导的肥胖和改善葡萄糖稳态。
研究主要关注“牛磺酸水平下降与衰老的关系”,研究发现牛磺酸浓度随衰老在小鼠、猴子和人类中下降,补充牛磺酸能够增加小鼠和猴子的健康寿命,以及小鼠的寿命。具体机制为牛磺酸减少细胞衰老,保护免受端粒酶缺乏的影响,抑制线粒体功能障碍,减少DNA损伤,并减轻炎症。
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