S'abonner

D- and L-Lactate enhance intestinal barrier function via activation of an apical HCAR1/Gαi pathway in a human colonic epithelial cell model - 04/02/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119041 
Annabelle J. Milner a, b, Priyanka Anujan a, Gary S. Frost b, , Aylin C. Hanyaloglu a,
a Institute of Reproductive and Developmental Biology, Department of Metabolism, Digestion and Reproduction, Imperial College London, UK 
b Section of Nutrition Research, Department of Metabolism, Digestion and Reproduction, Imperial College London, UK 

Corresponding authors.

Abstract

The stereoisomers of lactate, L- and D- are not only metabolic substrates but also signalling molecules, capable of activating and signalling through its G protein-coupled receptor, Hydroxycarboxylic acid receptor 1 (HCAR1). These stereoisomers are both produced by the gut microbiota at millimolar concentrations creating a physiological environment for lactate-sensing unique to the gut yet, poorly understood. Here we identify a role for D-/ L -lactate on intestinal barrier function. A human colonic epithelial cell model, Caco2, activated Gαi signalling in response to both L- and D -lactate, although L -lactate exhibited a more potent and rapid Gαi signal profile. When differentiated, apically but not basally treated D-/ L -lactate enhanced tight junctions and reduced cell permeability, consistent with the apical localization of HCAR1. This improved barrier function occurred in a Gαi-dependent manner. In addition, apical lactate rescued the reduced intestinal barrier function induced by lipopolysaccharides. This work highlights the potential for D-/ L -lactate supplementation in improving gut health.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




 : 

Speculative model for lactate-dependent changes in intestinal epithelial barrier. Apically expressed HCAR1, activated by lactate, signals through Gαi, in turn reducing cyclic AMP (cAMP) levels. This results in a decrease in p65 activation which promotes the tightening of tight junctions (TJs). LPS stimulation through toll-like receptor (TLR) increases p65 (NFκβ) activation to produce a pro-inflammatory response, weakening TJs. Lactate-mediated Gαi signalling reduces p65 activation limiting LPS-mediated damage to TJs. Figure created in Biorender.


Speculative model for lactate-dependent changes in intestinal epithelial barrier. Apically expressed HCAR1, activated by lactate, signals through Gαi, in turn reducing cyclic AMP (cAMP) levels. This results in a decrease in p65 activation which promotes the tightening of tight junctions (TJs). LPS stimulation through toll-like receptor (TLR) increases p65 (NFκβ) activation to produce a pro-inflammatory response, weakening TJs. Lactate-mediated Gαi signalling reduces p65 activation limiting LPS-mediated damage to TJs. Figure created in Biorender.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

D/ L -lactate induce distinct signaling profiles in human colonic epithelial cells.
D/ L -lactate promote a ‘tighter’ gut barrier, in a polarity-dependent manner.
Lactate treatment was able to rapidly reverse disruption in gut barrier function.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : GPCR, HCAR1, Lactate, Gut barrier, Colon


Plan


© 2026  Publié par Elsevier Masson SAS.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 195

Article 119041- février 2026 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • FSTL1 contribute to aggressive clinical behavior in DLBCL may by activating the DIP2A/ICAM-1-mediated adhesion mechanism
  • Xiping Liang, Xiaomei Zhang, Chaoyu Wang, Chunyan Xiao, Xiaoqing Xie, Yixing Zhou, Wenwen Zhou, Yao Liu
| Article suivant Article suivant
  • Functional inhibition of miR-204–5p elevated during lactation restores Runx2 and enhances osteogenesis in estrogen-deficient bone loss
  • Anirban Sardar, Divya Rai, Shikha Verma, Bhaskar Maji, Anuj Raj, Ritu Trivedi

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.