Nature:脂肪能和你的身體對話
脂肪細胞並不會靜靜地在體脂中呆著,它們會發出激素和其他信號蛋白影響許多類型的組織。美國Joslin糖尿病中心的科學家鑒定出脂肪也會遞送microRNA來調節其它器官。這篇文章2月15日在線發表在Nature上。
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脂肪釋放到外泌體的microRNA調節機體
有些microRNA可以從源細胞釋放進入血液。然而,對於它們進入血液究竟起什麼作用一直爭論不休。Joslin的科學家將目光聚焦在從脂肪細胞通過外泌體釋放到血液中的microRNA。研究人員從基因修飾過的、脂肪細胞不能產生microRNA的模式小鼠開始研究,這些小鼠循環系統中的外泌體microRNA總量急劇下降。當研究者給小鼠移植正常的脂肪組織後,這個microRNA的減少會得以恢復。這個結果提示了循環系統中的很多microRNA來自於脂肪。
接下來,科學家們研究了兩種形式脂代謝障礙(喪失脂肪或相關基因不存在)的人,在這兩個群體的人,他們發現microRNAs在循環系統的水平均低於正常。這表明,這些脂肪產生的小分子可能有助於診斷代謝性疾病如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝。但這些microRNA也進入其它的組織並調節那裡的基因,所以它們有可能被用於治療。
Joslin的研究小組通過研究脂肪代謝障礙的小鼠中增加表達的基因而跟進這個問題。他們發現這些基因的表達可以通過脂肪釋放到外泌體中的microRNA調節。不能在脂肪細胞產生microRNA的基因修飾小鼠始終不能產生這種類型的microRNA。如果給機體補上外泌體中失蹤的microRNA,它則開始調節基因。脂肪就是用這種方式給肝臟傳遞信號的。
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作者解釋本研究用於臨床治療的前景
Joslin首席學術官,通訊作者C. RonaldKahn大夫說:「這個機制提供了一個開發全新治療方法的可能。」 Kahn大夫解釋了該研究表明的可能性:運用脂肪細胞開發基因療法來治療代謝性疾病、癌症和肝臟或其它器官別的狀況。
Kahn大夫總結說:「我們在小鼠和人體中的研究工作顯示,脂肪釋放到循環系統外泌體的microRNA能夠調節基因表達,至少在肝臟中是這樣的,或者在其它組織中也有可能起作用。」他的小組現在正在分析這樣的microRNA機制是否在其它組織(比如肌肉和腦細胞)中也起作用。
Kahn大夫指出脂肪組織很容易接觸到,這是基因治療的一大優勢。他說:「我們可以把一個病人的皮下脂肪做一個簡單的穿刺活檢,修改脂肪細胞讓其產生我們所要的microRNA,然後把這些細胞回輸到患者體內,希望病人沒有正常調節的基因得到調控。」
Kahn大夫說:「用這種方法治療脂肪肝,可能比在肝臟本身重組細胞更加安全和有效。我們認為它可能對比如肝癌這樣的非代謝疾病也會有用。」
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關於microRNA和基因治療
隨著microRNA研究的深入,microRNA與脂肪分化、肥胖成為microRNA研究的重要方向之一,許多新microRNA被發現。不過這篇文章發表在Nature上,並不是因為microRNA與脂肪的關係,而是首次揭示脂肪釋放的microRNA能通過外泌體進入循環系統從而調節其它器官的功能,這個機制的發現具有巨大的臨床治療前景。
由於單個microRNA可以影響到參與單一通路的許多基因,基於miRNA的治療比靶向該通路的其它一些疾病基因的療法更優。根據2015年4月醫藥經濟報特約湯森路透的報告顯示已有200多個miRNA藥物正處於不同階段的研發過程中。而本文發現的脂肪遞送通路無疑會給miRNA藥物的有效治療提供一條捷徑。
附表:研發中的一些miRNA藥物
參考資料:
Adipose-derived circulating miRNAs regulategene expression in other tissues
A form of RNA released from fat cells intothe blood may help to regulate other tissues
miRNA從生物標誌物到基因治療
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