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자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
한국분자세포생물학회 Molecules and Cells Molecules and Cells 제43권 제3호
발행연도
2020.1
수록면
276 - 285 (10page)

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Circadian rhythm is an endogenous oscillation of about 24-h period in many physiological processes and behaviors. This daily oscillation is maintained by the molecular clock machinery with transcriptional-translational feedback loops mediated by clock genes including Period2 (Per2) and Bmal1. Recently, it was revealed that gut microbiome exerts a significant impact on the circadian physiology and behavior of its host; however, the mechanism through which it regulates the molecular clock has remained elusive. 3-(4-hydroxyphenyl)propionic acid (4-OH-PPA) and 3-phenylpropionic acid (PPA) are major metabolites exclusively produced by Clostridium sporogenes and may function as unique chemical messengers communicating with its host. In the present study, we examined if two C. sporogenes-derived metabolites can modulate the oscillation of mammalian molecular clock. Interestingly, 4-OH-PPA and PPA increased the amplitude of both PER2 and Bmal1 oscillation in a dosedependent manner following their administration immediately after the nadir or the peak of their rhythm. The phase of PER2 oscillation responded differently depending on the mode of administration of the metabolites. In addition, using an organotypic slice culture ex vivo, treatment with 4-OH-PPA increased the amplitude and lengthened the period of PER2 oscillation in the suprachiasmatic nucleus and other tissues. In summary, two C. sporogenes-derived metabolites are involved in the regulation of circadian oscillation of Per2 and Bmal1 clock genes in the host’s peripheral and central clock machineries.

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Abot, A. / 2018 / Impact of Intestinal peptides on the enteric nervous system : novel approaches to control glucose metabolism and food intake / Front. Endocrinol 9:323 google schola Bäckhed, F. / 2005 / Host-bacterial mutualism in the human intestine / Science 307:1915~1920 google schola Bonaz, B. / 2018 / The vagus nerve at the interface of microbiota-gut-brain axis / Front. Neurosci 12:49 google schola Buhr, E. D. / 2010 / Temperature as a universal resetting cue for mammalian circadian oscillators / Science 330:379~385 google schola Chen, H. / 2019 / A forward chemical genetic screen reveals gut microbiota metabolites that modulates host physiology / Cell 177:1217~1231 google schola

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