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BCAA mediated microbiota-liver-heart crosstalk regulates diabetic cardiomyopathy via FGF21.

BCAAを介した腸内細菌叢-肝臓-心臓のクロストークがFGF21を介して糖尿病性心筋症を制御する (機械翻訳の邦題)

Microbiome2024Zheng H, Zhang X, Li C, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象動物

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
動物
出版年
2024
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

糖尿病性心筋症(DCM)は糖尿病関連死亡の主要因である。本研究では、1型糖尿病(T1D)マウスにおいて、腸内細菌叢のBCAA分解能低下により循環BCAAレベルが上昇することを見出した。過剰なBCAAはPPARαシグナル伝達を阻害し肝臓のFGF21産生を低下させ、転写因子Zbtb7cを介して心臓のLAT1発現を増加させた。心臓の高LAT1は心臓内BCAAを増加させ、mTOR経路を介してミトコンドリア障害と心筋アポトーシスを引き起こし、心線維化と機能不全をもたらした。健常マウスの糞便移植はT1Dマウスの心機能障害を軽減したが、FGF21ノックダウンによりその効果は消失した。BCAAを介した腸内細菌叢-肝臓-心臓のクロストークがDCMを促進し、FGF21が重要なメディエーターであることを示した。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Background: Diabetic cardiomyopathy (DCM) is one of leading causes of diabetes-associated mortality. The gut microbiota-derived branched-chain amino acids (BCAA) have been reported to play a central role in the onset and progression of DCM, but the potential mechanisms remain elusive.Results: We found the type 1 diabetes (T1D) mice had higher circulating BCAA levels due to a reduced BCAA degradation ability of the gut microbiota. Excess BCAA decreased hepatic FGF21 production by inhibiting PPARα signaling pathway and thereby resulted in a higher expression level of cardiac LAT1 via transcription factor Zbtb7c. High cardiac LAT1 increased the levels of BCAA in the heart and then caused mitochondrial damage and myocardial apoptosis through mTOR signaling pathway, leading to cardiac fibrosis and dysfunction in T1D mice. Additionally, transplant of faecal microbiota from healthy mice alleviated cardiac dysfunction in T1D mice, but this effect was abolished by FGF21 knockdown.Conclusions: Our study sheds light on BCAA-mediated crosstalk among the gut microbiota, liver and heart to promote DCM and FGF21 serves as a key mediator. Video Abstract.

MeSH

Amino Acids, Branched-ChainAnimalsDiabetes Mellitus, ExperimentalDiabetes Mellitus, Type 1Diabetic CardiomyopathiesFibroblast Growth FactorsGastrointestinal MicrobiomeLiverMaleMiceMice, Inbred C57BLMyocardiumPPAR alphaSignal Transduction

DOI 10.1186/s40168-024-01872-3

PMID 39182099

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