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장철순
장철순 (Cholsoon Jang) 저자 이메일 보기
Princeton University
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Dietary fructose feeds hepatic lipogenesis via microbiota-derived acetate
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Abstract

Consumption of fructose has risen markedly in recent decades owing to the use of sucrose and high-fructose corn syrup in beverages and processed foods, and this has contributed to increasing rates of obesity and non-alcoholic fatty liver disease. Fructose intake triggers de novo lipogenesis in the liver, in which carbon precursors of acetyl-CoA are converted into fatty acids. The ATP citrate lyase (ACLY) enzyme cleaves cytosolic citrate to generate acetyl-CoA, and is upregulated after consumption of carbohydrates. Clinical trials are currently pursuing the inhibition of ACLY as a treatment for metabolic diseases. However, the route from dietary fructose to hepatic acetyl-CoA and lipids remains unknown. Here, using in vivo isotope tracing, we show that liver-specific deletion of Acly in mice is unable to suppress fructose-induced lipogenesis. Dietary fructose is converted to acetate by the gut microbiota, and this supplies lipogenic acetyl-CoA independently of ACLY. Depletion of the microbiota or silencing of hepatic ACSS2, which generates acetyl-CoA from acetate, potently suppresses the conversion of bolus fructose into hepatic acetyl-CoA and fatty acids. When fructose is consumed more gradually to facilitate its absorption in the small intestine, both citrate cleavage in hepatocytes and microorganism-derived acetate contribute to lipogenesis. By contrast, the lipogenic transcriptional program is activated in response to fructose in a manner that is independent of acetyl-CoA metabolism. These data reveal a two-pronged mechanism that regulates hepatic lipogenesis, in which fructolysis within hepatocytes provides a signal to promote the expression of lipogenic genes, and the generation of microbial acetate feeds lipogenic pools of acetyl-CoA.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2020년 03월 (BRIC 등록일 2020-03-19)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Medicine, Pathology, Physiology
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장철순(Princeton University)  |  발표일자: 2020-06-03
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