Loss of fatty acid degradation by astrocytic mitochondria triggers neuroinflammation and neurodegeneration

神经退行性变 神经炎症 降级(电信) 细胞生物学 线粒体 生物 化学 神经科学 生物化学 炎症 免疫学 计算机科学 医学 内科学 电信 疾病
作者
Yashi Mi,Guoyuan Qi,Francesca Vitali,Yuan Shang,Adam C. Raikes,Tian Wang,Yan Jin,Roberta Dı́az Brinton,Haiwei Gu,Fei Yin
出处
期刊:Nature metabolism [Nature Portfolio]
卷期号:5 (3): 445-465 被引量:288
标识
DOI:10.1038/s42255-023-00756-4
摘要

Astrocytes provide key neuronal support, and their phenotypic transformation is implicated in neurodegenerative diseases. Metabolically, astrocytes possess low mitochondrial oxidative phosphorylation (OxPhos) activity, but its pathophysiological role in neurodegeneration remains unclear. Here, we show that the brain critically depends on astrocytic OxPhos to degrade fatty acids (FAs) and maintain lipid homeostasis. Aberrant astrocytic OxPhos induces lipid droplet (LD) accumulation followed by neurodegeneration that recapitulates key features of Alzheimer's disease (AD), including synaptic loss, neuroinflammation, demyelination and cognitive impairment. Mechanistically, when FA load overwhelms astrocytic OxPhos capacity, elevated acetyl-CoA levels induce astrocyte reactivity by enhancing STAT3 acetylation and activation. Intercellularly, lipid-laden reactive astrocytes stimulate neuronal FA oxidation and oxidative stress, activate microglia through IL-3 signalling, and inhibit the biosynthesis of FAs and phospholipids required for myelin replenishment. Along with LD accumulation and impaired FA degradation manifested in an AD mouse model, we reveal a lipid-centric, AD-resembling mechanism by which astrocytic mitochondrial dysfunction progressively induces neuroinflammation and neurodegeneration. Mi, Qi et al. identify a mechanism through which defective oxidative phosphorylation in astrocytes deregulates astroglial lipid homeostasis and subsequently impacts neurons and microglial cells, thus triggering neuronal damage and microglial reactivity.
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
wanghao婷发布了新的文献求助10
刚刚
槐序完成签到,获得积分10
1秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助小满采纳,获得10
2秒前
3秒前
沉默尔冬完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
CipherSage应助通~采纳,获得10
4秒前
豆豆发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
研友_ZbM2qn应助汪小南采纳,获得20
5秒前
芥末完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
ssherry完成签到,获得积分10
6秒前
ghtsmile完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
yahonyoyoyo发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
troublemaker完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Wzebrafish发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
我是老大应助宠仙采纳,获得10
9秒前
LuKa77发布了新的文献求助10
10秒前
魏伯安发布了新的文献求助10
10秒前
T_KYG发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Seven发布了新的文献求助20
11秒前
深情安青应助微笑成风采纳,获得10
11秒前
墨庚发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
舒适伟祺完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
刘萌清发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
niu发布了新的文献求助10
13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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
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 7307377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8925089
关于积分的说明 18911502
捐赠科研通 6970018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212543
关于科研通互助平台的介绍 2381157
邀请新用户注册赠送积分活动 2190201