Phenylpropionic acid produced by gut microbiota alleviates acetaminophen-induced hepatotoxicity
Notice bibliographique
Résumé
The gut microbiota affects hepatic drug metabolism. However, gut microbial factors modulating hepatic drug metabolism are largely unknown. In this study, using a mouse model of acetaminophen (APAP)-induced hepatotoxicity, we identified a gut bacterial metabolite that controls the hepatic expression of CYP2E1 that catalyzes the conversion of APAP to a reactive, toxic metabolite. By comparing C57BL/6 substrain mice from two different vendors, Jackson (6J) and Taconic (6N), which are genetically similar but harbor different gut microbiotas, we established that the differences in the gut microbiotas result in differential susceptibility to APAP-induced hepatotoxicity. 6J mice exhibited lower susceptibility to APAP-induced hepatotoxicity than 6N mice, and such phenotypic difference was recapitulated in germ-free mice by microbiota transplantation. Comparative untargeted metabolomic analysis of portal vein sera and liver tissues between conventional and conventionalized 6J and 6N mice led to the identification of phenylpropionic acid (PPA), the levels of which were higher in 6J mice. PPA supplementation alleviated APAP-induced hepatotoxicity in 6N mice by lowering hepatic CYP2E1 levels. Moreover, PPA supplementation also reduced carbon tetrachloride-induced liver injury mediated by CYP2E1. Our data showed that previously known PPA biosynthetic pathway is responsible for PPA production. Surprisingly, while PPA in 6N mouse cecum contents is almost undetectable, 6N cecal microbiota produces PPA as well as 6J cecal microbiota in vitro, suggesting that PPA production in the 6N gut microbiota is suppressed in vivo. However, previously known gut bacteria harboring the PPA biosynthetic pathway were not detected in either 6J or 6N microbiota, suggesting the presence of as-yet-unidentified PPA-producing gut microbes. Collectively, our study reveals a novel biological function of the gut bacterial metabolite PPA in the gut-liver axis and presents a critical basis for investigating PPA as a modulator of CYP2E1-mediated liver injury and metabolic diseases.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 ».