Hypoxia Routes Tryptophan Homeostasis Towards Increased Tryptamine Production
Notice bibliographique
Résumé
The liver is the central hub for processing and maintaining homeostatic levels of dietary nutrients especially essential amino acids such as tryptophan (Trp). Trp is required not only to sustain protein synthesis but also as a precursor for the production of NAD, neurotransmitters and immunosuppressive metabolites. In light of these roles of Trp and its metabolic products, maintaining homeostatic levels of Trp is essential for health and well-being. The liver regulates global Trp supply by the immunosuppressive enzyme tryptophan-2,3-dioxygenase (TDO2), which degrades Trp down the kynurenine pathway (KP). In the current study, we show that isolated primary hepatocytes when exposed to hypoxic environments, extensively rewire their Trp metabolism by reducing constitutive Tdo2 expression and differentially regulating other Trp pathway enzymes and transporters. Mathematical modelling of Trp metabolism in liver cells under hypoxia predicted decreased flux through the KP while metabolic flux through the tryptamine branch significantly increased. In line, the model also revealed an increased accumulation of tryptamines under hypoxia, at the expense of kynurenines. Metabolic measurements in hypoxic hepatocytes confirmed the predicted reduction in KP metabolites as well as accumulation of tryptamine. Tdo2 expression in cultured primary hepatocytes was reduced upon hypoxia inducible factor (HIF) stabilisation by dimethyloxalylglycine (DMOG), demonstrating that HIFs are involved in the hypoxic downregulation of hepatic Tdo2. DMOG abrogated hepatic luciferase signals in Tdo2 reporter mice, indicating that HIF stability also recapitulates hypoxic rewiring of Trp metabolism in vivo. Also in WT mice HIF stabilization drove homeostatic Trp metabolism away from the KP towards enhanced tryptamine production, leading to enhanced levels of tryptamine in liver, serum and brain. As tryptamines are the most potent hallucinogens known, the observed upregulation of tryptamine in response to hypoxic exposure of hepatocytes may be involved in the generation of hallucinations occurring at high altitude. KP metabolites are known to activate the aryl hydrocarbon receptor (AHR). The AHR-activating properties of tryptamines may explain why immunosuppressive AHR activity is maintained under hypoxia despite downregulation of the KP. In summary our results identify hypoxia as an important factor controlling Trp metabolism in the liver with possible implications for immunosuppressive AHR activation and mental disturbances.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».