Macrophage-derived glutamine boosts satellite cells and muscle regeneration

谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶 再生(生物学) 巨噬细胞 细胞生物学 谷氨酰胺酶 生物 化学 生物化学 氨基酸 体外
作者
Min Shang,Federica Cappellesso,Ricardo Amorim,Jens Serneels,Federico Virga,Guy Eelen,Stefania Carobbio,Melvin Y. Rincón,Pierre Maechler,Katrien De Bock,Ping‐Chih Ho,Marco Sandri,Bart Ghesquière,Peter Carmeliet,Mario Di Matteo,Emanuele Berardi,Massimiliano Mazzone
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:587 (7835): 626-631 被引量:247
标识
DOI:10.1038/s41586-020-2857-9
摘要

Muscle regeneration is sustained by infiltrating macrophages and the consequent activation of satellite cells1–4. Macrophages and satellite cells communicate in different ways1–5, but their metabolic interplay has not been investigated. Here we show, in a mouse model, that muscle injuries and ageing are characterized by intra-tissue restrictions of glutamine. Low levels of glutamine endow macrophages with the metabolic ability to secrete glutamine via enhanced glutamine synthetase (GS) activity, at the expense of glutamine oxidation mediated by glutamate dehydrogenase 1 (GLUD1). Glud1-knockout macrophages display constitutively high GS activity, which prevents glutamine shortages. The uptake of macrophage-derived glutamine by satellite cells through the glutamine transporter SLC1A5 activates mTOR and promotes the proliferation and differentiation of satellite cells. Consequently, macrophage-specific deletion or pharmacological inhibition of GLUD1 improves muscle regeneration and functional recovery in response to acute injury, ischaemia or ageing. Conversely, SLC1A5 blockade in satellite cells or GS inactivation in macrophages negatively affects satellite cell functions and muscle regeneration. These results highlight the metabolic crosstalk between satellite cells and macrophages, in which macrophage-derived glutamine sustains the functions of satellite cells. Thus, the targeting of GLUD1 may offer therapeutic opportunities for the regeneration of injured or aged muscles. Mouse models of muscle injuries and ageing characterized by low levels of intra-tissue glutamine are ameliorated by macrophage-specific deletion or systemic pharmacological inhibition of glutamate dehydrogenase 1, which results in constitutively high activity of glutamine synthetase.
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
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
茜11122完成签到,获得积分10
刚刚
顾矜应助南兮采纳,获得10
刚刚
赘婿应助泡泡采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ应助辛勤的志泽采纳,获得10
1秒前
勤恳听荷发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
hahhhhhh2发布了新的文献求助10
2秒前
李嗯呐完成签到 ,获得积分10
2秒前
cptbtptp发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
hhhhhhan616发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
NexusExplorer应助wty采纳,获得10
3秒前
星期日不上发条完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
火力全开完成签到,获得积分10
4秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
4秒前
甜橙子发布了新的文献求助10
4秒前
zeroingy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
完美世界应助白英采纳,获得10
5秒前
5秒前
杨佳虹完成签到,获得积分10
5秒前
HHHH发布了新的文献求助10
6秒前
迷路日完成签到,获得积分10
6秒前
Silence完成签到 ,获得积分10
6秒前
lin完成签到,获得积分10
7秒前
丘比特应助秃头的彬彬采纳,获得30
7秒前
蛋蛋女侠完成签到,获得积分20
7秒前
卡乐瑞咩吹可应助wwwwzzzz采纳,获得10
7秒前
mmol完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
li17195发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
包破茧完成签到,获得积分0
8秒前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7350585
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8962226
关于积分的说明 19036970
捐赠科研通 7000148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220941
关于科研通互助平台的介绍 2385680
邀请新用户注册赠送积分活动 2201397