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Nature：脂肪細胞釋放到血液中的miRNA調(diào)節(jié)其他的組織
日期：2024-08-27 06:23
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摘要：脂肪細胞不僅僅是存在于體內(nèi)的脂滴，它們也釋放**和其他的信號蛋白，從而影響著多種組織。如今，在一項新的研究中，來自美國、瑞士和巴西的研究人員鑒定出脂肪細胞運送一類被稱作微RNA（microRNA, miRNA）的小分子RNA的途徑，而且所運送的miRNA有助調(diào)節(jié)其他的器官。相關(guān)研究結(jié)果于2017年2月15日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Adipose-derived circulating miRNAs regulate gene expression in other tissues”。
論文通信作者、美國哈佛醫(yī)學(xué)院喬斯林糖尿病中心（Joslin Diabetes Center）醫(yī)學(xué)教授和**學(xué)術(shù)官Ronald Kahn博士...
脂肪細胞不僅僅是存在于體內(nèi)的脂滴，它們也釋放**和其他的信號蛋白，從而影響著多種組織。如今，在一項新的研究中，來自美國、瑞士和巴西的研究人員鑒定出脂肪細胞運送一類被稱作微RNA（microRNA, miRNA）的小分子RNA的途徑，而且所運送的miRNA有助調(diào)節(jié)其他的器官。相關(guān)研究結(jié)果于2017年2月15日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Adipose-derived circulating miRNAs regulate gene expression in other tissues”。
論文通信作者、美國哈佛醫(yī)學(xué)院喬斯林糖尿病中心（Joslin Diabetes Center）醫(yī)學(xué)教授和**學(xué)術(shù)官Ronald Kahn博士說，“這一機制可能有潛力讓人們開發(fā)出一種全新的**方法?！?/span>
Kahn解釋道，這項研究提示著利用脂肪細胞開發(fā)出的基因療法可能有助**肝臟或其他器官中的代謝病、癌癥或其他**。
利用小鼠和人細胞作為實驗對象，Kahn和他的研究團隊研究了miRNA的作用。作為一類小分子RNA，miRNA不能表達蛋白，但是能夠調(diào)節(jié)其他的表達蛋白的RNA。體內(nèi)的所有細胞都產(chǎn)生miRNA，而且已知一些miRNA可能是由細胞釋放到血液中的。然而，一旦它們進入血液，它們到底發(fā)揮什么作用一直充滿爭論。
Kahn團隊著重關(guān)注脂肪細胞通過被稱作“外泌體（exosome）”的微小囊泡分泌到血液中的miRNA。他們首先利用經(jīng)過基因修飾讓脂肪細胞不能夠產(chǎn)生miRNA的模式小鼠開展研究。他們隨后證實在脂肪組織中不能產(chǎn)生miRNA的這些小鼠體內(nèi)，在外泌體中循環(huán)的miRNA總數(shù)量顯著下降。當他們將正常的脂肪組織移植到這些小鼠體內(nèi)后，循環(huán)miRNA的這種數(shù)量下降能夠得到恢復(fù)。這一結(jié)果表明很多循環(huán)miRNA來自脂肪組織。
接著，Kahn團隊研究了兩組脂肪營養(yǎng)**（lipodystrophy）患者：一組脂肪營養(yǎng)**患者是由于遺傳原因缺乏脂肪組織，另一組脂肪營養(yǎng)**患者是由于非遺傳原因丟失了脂肪組織。在這兩組患者體內(nèi)，該團隊發(fā)現(xiàn)外泌體中的循環(huán)miRNA水平低于正常水平。
Kahn說，這提示著脂肪組織產(chǎn)生的這些miRNA可能有助于診斷代謝**，如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝。
但是這些miRNA也進入其他的組織并且調(diào)節(jié)那里的基因表達以至于它們可能潛在地用于**嗎？
為此，Kahn團隊研究了一種在脂肪營養(yǎng)**小鼠的肝臟中上調(diào)表達的基因。他們發(fā)現(xiàn)這種基因表達能夠受到脂肪組織釋放到外泌體中的一種miRNA的影響。他們也證實脂肪細胞不能夠產(chǎn)生miRNA的小鼠也不能夠產(chǎn)生這種miRNA。Kahn說，“但是，在將這種缺失的miRNA添加到外泌體中后，它確實調(diào)節(jié)這種基因。因此，脂肪組織利用這種miRNA給肝臟發(fā)送信號?！?/span>
接著，Kahn團隊構(gòu)建出另一種模式小鼠，它們的脂肪細胞經(jīng)基因改造而能夠產(chǎn)生在人體而不是在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的某些miRNA，結(jié)果證實這些人miRNA也能夠調(diào)節(jié)這些小鼠肝臟中的靶標，而且這確實是通過這些存在于外泌體中的循環(huán)miRNA進行調(diào)節(jié)的。
Kahn總結(jié)道，“我們在小鼠體內(nèi)證實這些存在于外泌體中的循環(huán)miRNA至少在肝臟中能夠調(diào)節(jié)基因表達，這種調(diào)節(jié)也可能在其他的組織中發(fā)生?！比缃?，他的團隊正在觀察這種miRNA機制是否也在肌肉和大腦等其他組織中發(fā)揮作用。
此外，Kahn團隊將研究這種機制是否可能用于基因療法之中。
Kahn指出脂肪組織容易獲得，這是用于基因療法的一個重大優(yōu)勢。他提出，“我們能夠利用簡單的穿刺活檢方法獲取病人的皮下脂肪組織，對其中的脂肪細胞進行修飾而讓它們產(chǎn)生我們想要的miRNA，將這些細胞移植回這名病人體內(nèi)，隨后希望它們能夠調(diào)節(jié)在這名病人體內(nèi)不能受到正常調(diào)節(jié)的基因?！?/span>
比如，這種用于**脂肪肝的基因療法可能比在肝臟中再生細胞更加**和更加有效。Kahn說，“我們認為它也可能用于**非代謝**，如肝癌。”
論文通信作者、美國哈佛醫(yī)學(xué)院喬斯林糖尿病中心（Joslin Diabetes Center）醫(yī)學(xué)教授和**學(xué)術(shù)官Ronald Kahn博士說，“這一機制可能有潛力讓人們開發(fā)出一種全新的**方法?！?/span>
Kahn解釋道，這項研究提示著利用脂肪細胞開發(fā)出的基因療法可能有助**肝臟或其他器官中的代謝病、癌癥或其他**。
利用小鼠和人細胞作為實驗對象，Kahn和他的研究團隊研究了miRNA的作用。作為一類小分子RNA，miRNA不能表達蛋白，但是能夠調(diào)節(jié)其他的表達蛋白的RNA。體內(nèi)的所有細胞都產(chǎn)生miRNA，而且已知一些miRNA可能是由細胞釋放到血液中的。然而，一旦它們進入血液，它們到底發(fā)揮什么作用一直充滿爭論。
Kahn團隊著重關(guān)注脂肪細胞通過被稱作“外泌體（exosome）”的微小囊泡分泌到血液中的miRNA。他們首先利用經(jīng)過基因修飾讓脂肪細胞不能夠產(chǎn)生miRNA的模式小鼠開展研究。他們隨后證實在脂肪組織中不能產(chǎn)生miRNA的這些小鼠體內(nèi)，在外泌體中循環(huán)的miRNA總數(shù)量顯著下降。當他們將正常的脂肪組織移植到這些小鼠體內(nèi)后，循環(huán)miRNA的這種數(shù)量下降能夠得到恢復(fù)。這一結(jié)果表明很多循環(huán)miRNA來自脂肪組織。
接著，Kahn團隊研究了兩組脂肪營養(yǎng)**（lipodystrophy）患者：一組脂肪營養(yǎng)**患者是由于遺傳原因缺乏脂肪組織，另一組脂肪營養(yǎng)**患者是由于非遺傳原因丟失了脂肪組織。在這兩組患者體內(nèi)，該團隊發(fā)現(xiàn)外泌體中的循環(huán)miRNA水平低于正常水平。
Kahn說，這提示著脂肪組織產(chǎn)生的這些miRNA可能有助于診斷代謝**，如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝。
但是這些miRNA也進入其他的組織并且調(diào)節(jié)那里的基因表達以至于它們可能潛在地用于**嗎？
為此，Kahn團隊研究了一種在脂肪營養(yǎng)**小鼠的肝臟中上調(diào)表達的基因。他們發(fā)現(xiàn)這種基因表達能夠受到脂肪組織釋放到外泌體中的一種miRNA的影響。他們也證實脂肪細胞不能夠產(chǎn)生miRNA的小鼠也不能夠產(chǎn)生這種miRNA。Kahn說，“但是，在將這種缺失的miRNA添加到外泌體中后，它確實調(diào)節(jié)這種基因。因此，脂肪組織利用這種miRNA給肝臟發(fā)送信號?！?/span>
接著，Kahn團隊構(gòu)建出另一種模式小鼠，它們的脂肪細胞經(jīng)基因改造而能夠產(chǎn)生在人體而不是在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的某些miRNA，結(jié)果證實這些人miRNA也能夠調(diào)節(jié)這些小鼠肝臟中的靶標，而且這確實是通過這些存在于外泌體中的循環(huán)miRNA進行調(diào)節(jié)的。
Kahn總結(jié)道，“我們在小鼠體內(nèi)證實這些存在于外泌體中的循環(huán)miRNA至少在肝臟中能夠調(diào)節(jié)基因表達，這種調(diào)節(jié)也可能在其他的組織中發(fā)生?！比缃?，他的團隊正在觀察這種miRNA機制是否也在肌肉和大腦等其他組織中發(fā)揮作用。
此外，Kahn團隊將研究這種機制是否可能用于基因療法之中。
Kahn指出脂肪組織容易獲得，這是用于基因療法的一個重大優(yōu)勢。他提出，“我們能夠利用簡單的穿刺活檢方法獲取病人的皮下脂肪組織，對其中的脂肪細胞進行修飾而讓它們產(chǎn)生我們想要的miRNA，將這些細胞移植回這名病人體內(nèi)，隨后希望它們能夠調(diào)節(jié)在這名病人體內(nèi)不能受到正常調(diào)節(jié)的基因?！?/span>
比如，這種用于**脂肪肝的基因療法可能比在肝臟中再生細胞更加**和更加有效。Kahn說，“我們認為它也可能用于**非代謝**，如肝癌。”
