SLC1A5-dependent glutamine uptake in hepatocytes promotes liver regeneration
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BACKGROUND: The liver's remarkable regenerative capacity after injury restores essential functions for maintaining homeostasis. Understanding molecular circuits initiating liver regeneration leads to new therapies. Solute carrier family 1, member 5 (SLC1A5) is a key glutamine transporter crucial for hepatocyte proliferation. This study investigates the role of SLC1A5 in hepatocytes during liver regeneration and explores its underlying mechanisms. METHODS: We retrieved a hepatocyte-RNA sequencing dataset from mice post-PHx (GSE181761) and a single-nucleus-RNA sequencing dataset from human livers (GSE223561). THLE-2 human hepatocyte cell line was used to study SLC1A5 function in vitro, while magnetic nanoparticles carrying thyroxine-binding globulin (TBG)-promoter-driven Slc1a5 gRNA-Cas9 plasmids were administered to mice for hepatocyte-specific Slc1a5 deletion, enabling in vivo investigation. RESULTS: We identified 58 significantly altered SLC family genes in hepatocytes post-PHx. A subset of 29 genes, selected based on q value, was linked to L-glutamine transmembrane transporter activity via Gene Ontology functional enrichment analysis, as well as glutamine secretion and L-glutamine import across the plasma membrane by Gene Ontology biological process enrichment analysis. Among these enriched genes, Slc1a5 emerged as the most critical gene regulating glutamine activity, with the highest expression observed in proliferating cyclin-positive hepatocytes. Slc1a5 upregulation on day 2 post-PHx was confirmed in vivo, with increased glutamine uptake and cyclin gene expression in proliferating hepatocytes during liver regeneration. Targeted delivery of Slc1a5-gRNA nanoparticles for hepatocyte-specific gene deletion significantly reduced glutamine uptake, hepatocyte proliferation, and impaired liver regeneration in both PHx and CCl4 injury models. CONCLUSIONS: Together, SLC1A5 in hepatocytes facilitates glutamine uptake, upregulates cyclin gene expression, and promotes hepatocyte proliferation and liver regeneration.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- SLC1A5-dependent glutamine uptake in hepatocytes promotes liver regeneration
- Date Crossref
- 14/07/2025
- Éditeur
- Ovid Technologies (Wolters Kluwer Health)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Shanghai East Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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University Hospital Carl Gustav Carus Department of Medicine 1 pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Center for Regenerative Therapies Dresden pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Else Kröner Fresenius Center for Digital Health pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Technische Universität Dresden pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad Complutense de Madrid pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre for Biomedical Network Research on Rare Diseases pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Medical Research Network pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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TU Dortmund University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Leibniz Research Centre for Working Environment and Human Factors pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shenzhen Ruipuxun Academy for Stem Cell & Regenerative Medicine pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
Shanghai East Hospital, Department of Medicine 1 — University Hospital Carl Gustav Carus et Center for Regenerative Therapies Dresden, avec 9 autres affiliations.
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