Weak neuronal glycolysis sustains cognition and organismal fitness - Metabohub : Infrastructure nationale en métabolomique et fluxomique Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail (Preprint/Prepublication) Année : 2023

Weak neuronal glycolysis sustains cognition and organismal fitness

Daniel Jimenez-Blasco
  • Fonction : Auteur
Jesús Agulla
  • Fonction : Auteur
Rebeca Lapresa
  • Fonction : Auteur
Marina Garcia-Macia
  • Fonction : Auteur
Veronica Bobo-Jimenez
  • Fonction : Auteur
Dario Garcia-Rodriguez
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Israel Manjarrez-Raza
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Emilio Fernandez
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Yannick Jeanson
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Spiro Khoury
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Daniel Padro
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Pedro Ramos-Cabrer
Peter Carmeliet
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Angeles Almeida
  • Fonction : Auteur
Juan P Bolaños
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1085350


apparent paradox, neurons only weakly metabolize glucose through glycolysis, a circumstance that can be accounted for by the constant degradation of 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase-3 (Pfkfb3), a key glycolysis-promoting enzyme. To evaluate the in vivo physiological significance of this hypo-glycolytic metabolism, here we genetically engineered mice with their neurons transformed into active glycolytic cells through Pfkfb3 expression. In vivo molecular, biochemical, and metabolic flux analyses of these neurons revealed an accumulation of anomalous mitochondria, complex I disassembly, bioenergetic deficiency and mitochondrial redox stress. Notably, glycolysis-mediated NAD reduction impaired sirtuin-dependent autophagy. Furthermore, these mice displayed cognitive decline and a metabolic syndrome that was mimicked by confining Pfkfb3 expression to hypothalamic neurons. Neuron-specific genetic ablation of mitochondrial redox stress corrected these alterations. Thus, the weak glycolytic nature of neurons is required to sustain higher-order organismal functions.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04224688 , version 1 (02-10-2023)



Daniel Jimenez-Blasco, Jesús Agulla, Rebeca Lapresa, Marina Garcia-Macia, Veronica Bobo-Jimenez, et al.. Weak neuronal glycolysis sustains cognition and organismal fitness. 2023. ⟨hal-04224688⟩
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