Alanine catabolism of Paneth cells maintains intestinal stem cell function during dietary restriction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background and aims Paneth cell niche promotes the function of intestinal stem cells (ISCs) during reduced food intake, but how ISC activity can be boosted when availability of resources is simultaneously reduced remains unknown. Methods Mice were subjected to dietary restriction (DR) and ad libitum (AL) dietary regime. FACS-sorted DR and AL Paneth cells and Lgr5+ stem cells were co-cultured, and organoid formation supportive capacity of Paneth cells was assessed. The role of Gpt2 – a Paneth cell specific mitochondrial alanine transaminase, was investigated by targeting pharmacologically and genetically in the intestinal organoids. By using U- 13 C labelled Alanine, an intercellular metabolic exchange assay was developed – and a conversion and transport of lactate from Paneth cells to stem cells, was followed by metabolomics. The in vivo role of Gpt2 was investigated in a conditional knock out mouse model. Results We discovered that an increase in ISC function upon dietary restriction (DR) or DR mimicking condition, is dependent on Gpt2 in Paneth cells. Metabolic tracing of alanine directly showed DR boosts Paneth cell alanine catabolism, increasing lactate production via gluconeogenesis. Alanine derived lactate is shuttled from Paneth cells to neighboring stem cells, promoting TCA cycle and enhancing the ISC function during DR. Correspondingly, pharmacologic inhibition i n vitro and genetic targeting of Gpt2 in vivo abolished the DR induced capacity of Paneth cells to support ISC function. Conclusions Our results unravel dynamic intercellular metabolic cooperation in tissue adaptation, where Paneth cells upregulated Gpt2 catabolize increased amount of alanine to generate lactate as a transferable energy source, and to augment stem cell functions under DR.
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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) | 0,000 | 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 ».