嘧啶能维持线粒体丙酮酸氧化，支持新脂肪生成

2024年3月29日《Science》发表一项研究：细胞嘌呤，尤其是 5'-三磷酸腺苷（ATP）为许多代谢反应提供了燃料，但嘧啶对细胞代谢的直接影响人们却知之甚少。我们发现，嘧啶而非嘌呤能通过调节丙酮酸脱氢酶（PDH）的活性来维持丙酮酸氧化和三羧柠檬酸（TCA）循环。PDH 的活性需要足够的底物和辅助因子，包括焦磷酸硫胺素（TPP）。细胞中嘧啶的耗竭会减少硫胺素焦磷酸的合成，这一反应由硫胺素焦磷酸激酶 1（TPK1）完成，据报道，TPK1 利用 ATP 使硫胺素（维生素 B1）磷酸化。我们发现，尿苷-5'-三磷酸（UTP）是 TPK1 的首选底物，可促进细胞 TPP 合成、PDH 活性、TCA 循环活性、脂肪生成和脂肪细胞分化。因此，UTP 是利用维生素 B1 维持丙酮酸氧化和脂肪生成所必需的。