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Nature:脂肪細(xì)胞釋放到血液中的miRNA調(diào)節(jié)其他的組織
日期:2024-11-22 01:45
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摘要:脂肪細(xì)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(xì)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(biāo)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(xì)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(xì)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(biāo)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(jī)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(xì)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(xì)胞作為實驗對象,Kahn和他的研究團(tuán)隊研究了miRNA的作用。作為一類小分子RNA,miRNA不能表達(dá)蛋白,但是能夠調(diào)節(jié)其他的表達(dá)蛋白的RNA。體內(nèi)的所有細(xì)胞都產(chǎn)生miRNA,而且已知一些miRNA可能是由細(xì)胞釋放到血液中的。然而,一旦它們進(jìn)入血液,它們到底發(fā)揮什么作用一直充滿爭論。
Kahn團(tuán)隊著重關(guān)注脂肪細(xì)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(xì)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(dāng)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(tuán)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(tuán)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(jìn)入其他的組織并且調(diào)節(jié)那里的基因表達(dá)以至于它們可能潛在地用于**嗎?
為此,Kahn團(tuán)隊研究了一種在脂肪營養(yǎng)**小鼠的肝臟中上調(diào)表達(dá)的基因。他們發(fā)現(xiàn)這種基因表達(dá)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(xì)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(tuán)隊構(gòu)建出另一種模式小鼠,它們的脂肪細(xì)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(biāo),而且這確實是通過這些存在于外泌體中的循環(huán)miRNA進(jìn)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(dá),這種調(diào)節(jié)也可能在其他的組織中發(fā)生?!比缃瘢膱F(tuán)隊正在觀察這種miRNA機(jī)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(tuán)隊將研究這種機(jī)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(xì)胞進(jìn)行修飾而讓它們產(chǎn)生我們想要的miRNA,將這些細(xì)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(xì)胞更加**和更加有效。Kahn說,“我們認(rèn)為它也可能用于**非代謝**,如肝癌?!?/span>
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(jī)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(xì)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(xì)胞作為實驗對象,Kahn和他的研究團(tuán)隊研究了miRNA的作用。作為一類小分子RNA,miRNA不能表達(dá)蛋白,但是能夠調(diào)節(jié)其他的表達(dá)蛋白的RNA。體內(nèi)的所有細(xì)胞都產(chǎn)生miRNA,而且已知一些miRNA可能是由細(xì)胞釋放到血液中的。然而,一旦它們進(jìn)入血液,它們到底發(fā)揮什么作用一直充滿爭論。
Kahn團(tuán)隊著重關(guān)注脂肪細(xì)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(xì)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(dāng)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(tuán)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(tuán)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(jìn)入其他的組織并且調(diào)節(jié)那里的基因表達(dá)以至于它們可能潛在地用于**嗎?
為此,Kahn團(tuán)隊研究了一種在脂肪營養(yǎng)**小鼠的肝臟中上調(diào)表達(dá)的基因。他們發(fā)現(xiàn)這種基因表達(dá)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(xì)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(tuán)隊構(gòu)建出另一種模式小鼠,它們的脂肪細(xì)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(biāo),而且這確實是通過這些存在于外泌體中的循環(huán)miRNA進(jìn)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(dá),這種調(diào)節(jié)也可能在其他的組織中發(fā)生?!比缃瘢膱F(tuán)隊正在觀察這種miRNA機(jī)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(tuán)隊將研究這種機(jī)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(xì)胞進(jìn)行修飾而讓它們產(chǎn)生我們想要的miRNA,將這些細(xì)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(xì)胞更加**和更加有效。Kahn說,“我們認(rèn)為它也可能用于**非代謝**,如肝癌?!?/span>