肠道干细胞(ISCs)通过快速的线粒体代谢维持上皮稳态,但它们如何感知营养信号以调节线粒体功能尚不清楚。
我们利用体内小猪、体外猪肠器官(IO)和体外IPEC-J2细胞,研究了L-谷氨酸(Glu)在调控细胞线粒体生物合成中的作用。
Glu促进了断奶猪的空肠发育。用于相对和绝对定量(iTRAQ)分析的等压标签显示,空肠中线粒体功能显著富集,并激活EGFR-MEK-ERK-mTFB2信号通路。体外5 mM的Glu促进线粒体生物合成,并增强EGFR-MEK-ERK-mTFB2轴。而用奥斯默替尼抑制EGFR并沉默EGFR则消除了IOs和IPEC-J2细胞中的这些效应。共定位和生化研究证明了氨基酸与EGFR在IO中的相互作用。
Glu通过激活EGFR–MEK–ERK–mTFB2轴,促进线粒体生物合成和ISC扩展,凸显了将能量可用性与ISC功能耦合的营养感知机制。