Nature:脂肪会通过释放microRNA调节你的身体

2017-02-17 佚名 生物探索

美国Joslin糖尿病中心的科学家鉴定出脂肪也会递送microRNA来调节其它器官。这篇文章2月15日在线发表在Nature上。这个机制提供了一个开发全新治疗方法的可能:运用脂肪细胞开发基因疗法来治疗代谢性疾病、癌症和肝脏或其它器官别的状况。


脂肪细胞并不会静静地在体脂中呆着,它们会发出激素和其他信号蛋白影响许多类型的组织。美国Joslin糖尿病中心的科学家鉴定出脂肪也会递送microRNA来调节其它器官。这篇文章2月15日在线发表在Nature上。

脂肪释放到外泌体的microRNA调节机体

有些microRNA可以从源细胞释放进入血液。然而,对于它们进入血液究竟起什么作用一直争论不休。Joslin的科学家将目光聚焦在从脂肪细胞通过外泌体释放到血液中的microRNA。研究人员从基因修饰过的、脂肪细胞不能产生microRNA的模式小鼠开始研究,这些小鼠循环系统中的外泌体microRNA总量急剧下降。当研究者给小鼠移植正常的脂肪组织后,这个microRNA的减少会得以恢复。这个结果提示了循环系统中的很多microRNA来自于脂肪。

接下来,科学家们研究了两种形式脂代谢障碍(丧失脂肪或相关基因不存在)的人,在这两个群体的人,他们发现microRNAs在循环系统的水平均低于正常。这表明,这些脂肪产生的小分子可能有助于诊断代谢性疾病如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝。但这些microRNA也进入其它的组织并调节那里的基因,所以它们有可能被用于治疗。

Joslin的研究小组通过研究脂肪代谢障碍的小鼠中增加表达的基因而跟进这个问题。他们发现这些基因的表达可以通过脂肪释放到外泌体中的microRNA调节。不能在脂肪细胞产生microRNA的基因修饰小鼠始终不能产生这种类型的microRNA。如果给机体补上外泌体中失踪的microRNA,它则开始调节基因。脂肪就是用这种方式给肝脏传递信号的。

作者解释本研究用于临床治疗的前景

Joslin首席学术官,通讯作者C. RonaldKahn大夫说:“这个机制提供了一个开发全新治疗方法的可能。” Kahn大夫解释了该研究表明的可能性:运用脂肪细胞开发基因疗法来治疗代谢性疾病、癌症和肝脏或其它器官别的状况。

Kahn大夫总结说:“我们在小鼠和人体中的研究工作显示,脂肪释放到循环系统外泌体的microRNA能够调节基因表达,至少在肝脏中是这样的,或者在其它组织中也有可能起作用。”他的小组现在正在分析这样的microRNA机制是否在其它组织(比如肌肉和脑细胞)中也起作用。

Kahn大夫指出脂肪组织很容易接触到,这是基因治疗的一大优势。他说:“我们可以把一个病人的皮下脂肪做一个简单的穿刺活检,修改脂肪细胞让其产生我们所要的microRNA,然后把这些细胞回输到患者体内,希望病人没有正常调节的基因得到调控。”

Kahn大夫说:“用这种方法治疗脂肪肝,可能比在肝脏本身重组细胞更加安全和有效。我们认为它可能对比如肝癌这样的非代谢疾病也会有用。”

关于microRNA和基因治疗

随着microRNA研究的深入,microRNA与脂肪分化、肥胖成为microRNA研究的重要方向之一,许多新microRNA被发现。不过这篇文章发表在Nature上,并不是因为microRNA与脂肪的关系,而是首次揭示脂肪释放的microRNA能通过外泌体进入循环系统从而调节其它器官的功能,这个机制的发现具有巨大的临床治疗前景。

由于单个microRNA可以影响到参与单一通路的许多基因,基于miRNA的治疗比靶向该通路的其它一些疾病基因的疗法更优。根据2015年4月医药经济报特约汤森路透的报告显示已有200多个miRNA药物正处于不同阶段的研发过程中。而本文发现的脂肪递送通路无疑会给miRNA药物的有效治疗提供一条捷径。

附表:研发中的一些miRNA药物


原始出处:

Thomou T, Mori MA, Dreyfuss JM,et al.Adipose-derived circulating miRNAs regulate gene expression in other tissues.Nature. 2017 Feb 15.

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