SCFAs induce autophagy in intestinal epithelial cells and relieve colitis by stabilizing HIF-1α

自噬 丁酸盐 结肠炎 炎症性肠病 丁酸钠 肠上皮 炎症 程序性细胞死亡 肠粘膜 免疫学 癌症研究 生物 医学 上皮 细胞凋亡 细胞培养 病理 内科学 疾病 生物化学 发酵 遗传学
作者
Chao Zhou,Liangzi Li,Teming Li,Lihua Sun,Jiuheng Yin,Haidi Guan,Liucan Wang,Hongbing Zhu,Peng Xu,Xin Fan,Baifa Sheng,Weidong Xiao,Yuan Qiu,Hua Yang
出处
期刊:Journal of Molecular Medicine [Springer Science+Business Media]
卷期号:98 (8): 1189-1202 被引量:64
标识
DOI:10.1007/s00109-020-01947-2
摘要

Hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) is a critical regulator of barrier integrity during colonic mucosal injury. Previous works have shown that the absence of autophagy is implicated in the development of inflammatory bowel disease (IBD). Additionally, changes in bacterial profiles in the gut are intimately associated with IBD. Although HIF-1α, autophagy, microbiota, and their metabolites are all involved in the pathogenesis of IBD, their roles are not known. In this study, we investigated the relationship between HIF-1α and autophagy in healthy and inflammatory states using transgenic mice, colitis models, and cell culture models. We confirmed that the absence of intestinal epithelial HIF-1α changed the composition of the intestinal microbes and increased the susceptibility of mice to dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis. In addition, autophagy levels in the intestinal epithelial cells (IECs) were significantly reduced in IEC-specific HIF-1α-deficient (HIF-1α∆IEC) mice. Moreover, in the cell culture models, butyrate treatment significantly increased autophagy in HT29 cells under normal conditions, whereas butyrate had little effect on autophagy after HIF-1α ablation. Furthermore, in the DSS-induced colitis model, butyrate administration relieved the colonic injury and suppressed inflammation in Cre-/HIF-1α- (HIF-1αloxP/loxP) mice. However, the butyrate-mediated protection against colonic injury was considerably diminished in the HIF-1α∆IEC mice. These results show that HIF-1α, autophagy, and intestinal microbes are essential for the maintenance of intestinal homeostasis. Butyrate can alleviate DSS-induced colitis by regulating autophagy via HIF-1α. These insights may have important implications for the development of therapeutic strategies for IBD. KEY MESSAGES: • The absence of intestinal epithelial HIF-1α leads to downregulation of autophagy in mice. • The absence of intestinal epithelial HIF-1α exacerbates DSS-induced colitis. • Short-chain fatty acids (SCFAs) can alleviate DSS-induced colitis by regulating autophagy via HIF-1α.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
shouyu29发布了新的文献求助10
1秒前
Holly完成签到,获得积分10
2秒前
飞翔的梦完成签到,获得积分10
3秒前
dingdign完成签到,获得积分10
5秒前
方文杰完成签到,获得积分10
5秒前
冷酷飞飞完成签到 ,获得积分10
6秒前
迅速满天完成签到,获得积分20
6秒前
迅速满天发布了新的文献求助30
9秒前
TY完成签到 ,获得积分10
9秒前
伶俐芷珊完成签到,获得积分10
11秒前
灼灼朗朗完成签到,获得积分10
11秒前
温馨完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
浮游应助冰魄落叶采纳,获得10
18秒前
冠鞍发布了新的文献求助10
21秒前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
25秒前
一只小鲨鱼完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
Laity完成签到,获得积分10
32秒前
Yini应助安静采白采纳,获得10
33秒前
Y_完成签到 ,获得积分10
35秒前
幸福大白发布了新的文献求助10
36秒前
小北完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
风不尽,树不静完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
xumou完成签到 ,获得积分10
40秒前
平平淡淡也挺好1完成签到,获得积分20
44秒前
奋斗慕凝发布了新的文献求助10
44秒前
灯灯完成签到,获得积分10
45秒前
蛋花肉圆汤完成签到,获得积分10
46秒前
似风完成签到 ,获得积分10
48秒前
幸福大白发布了新的文献求助10
49秒前
你好呀嘻嘻完成签到 ,获得积分10
52秒前
67号完成签到 ,获得积分10
54秒前
阿达完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
欣喜的香彤完成签到,获得积分10
1分钟前
黄橙子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4719399
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4080230
关于积分的说明 12616908
捐赠科研通 3784649
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2090551
邀请新用户注册赠送积分活动 1116548
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 993640