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JCI:microRNAs影响脂肪细胞的分布和新陈代谢

来源:生物谷 2014-07-09 08:58

2014年7月9日讯 /生物谷BIOON/--在早期研究脂肪代谢的生物学过程中,科学家发现在许多类型组织发挥重要调控作用的microRNAs,在脂肪细胞的分布和整个身体新陈代谢中也发挥重大作用。

一项新研究首次表明,microRNAs (miRNAs)影响脂肪代谢障碍(异常的脂肪堆积)的发展,脂肪代谢障碍影响到许多艾滋病毒感染者接受抗逆转录病毒治疗。这一发现刊登在Journal of Clinical Investigation杂志上。早起研究表明,脂肪细胞的功能不仅仅是储存脂肪:它们分泌的物质积极影响新陈代谢。体内有两种脂肪--比较常见的白色脂肪脂肪(WAT),它存储的脂肪,和棕色脂肪脂肪(BAT),燃烧脂肪以产生热量。

BAT在调节体重和新陈代谢发挥重要作用,科学家和制药公司对BAT非常感兴趣,正在针对此开发肥胖治疗的策略。另一方面,过量的WAT,特别是在腹内区,与代谢性疾病如2型糖尿病相关。在目前的研究中,Joslin科学家有兴趣更多地了解miRNA及其在制造脂肪细胞、调控棕色和白色脂肪功能中的作用。此前研究显示,随着衰老,由于Dicer酶减小,脂肪组织中miRNA加工会减小,Dicer酶是转换miRNAs前体为成熟miRNA的一个关键酶。

利用小鼠脂肪组织Dicer酶表达被抑制的模型,研究人员发现小鼠脂肪缺乏Dicer酶后有异常脂肪分布,有类似艾滋病毒患者HIV相关的脂肪代谢障碍(这是与抗病毒治疗相关)。在小鼠中,这种形式的脂肪代谢障碍的另一个特点是白色脂肪丧失,代谢综合征包括胰岛素抵抗,脂肪组织炎症,血脂异常(高胆固醇和脂肪)等。

研究人员还发现HIV患者和HIV相关脂肪代谢障碍患者的脂肪组织有较低水平Dicer,这表明艾滋病患者脂肪Dicer酶的表达水平低可能会导致此综合征的发展。总之,这些研究结果表明Dicer酶和miRNA加工在白色脂肪细胞和棕色细胞分化和整个身体的新陈代谢中起到重要作用,可能会调控艾滋病毒相关脂肪代谢障碍的发展。

本研究表明,增加Dicer酶水平或特定miRNA表达的治疗剂可能对代谢综合征患者有益。如果我们能提高Dicer酶的活性,脂肪组织将有更健康的代谢。Dicer酶相关的治疗也可能帮助HIV相关脂肪代谢障碍患者。增加Dicer酶水平的一种可能试剂是雷帕霉素,雷帕霉素是用于预防器官移植排斥的免疫抑制剂,Kahn博士和Joslin研究人员正计划研究在细胞模型中雷帕霉素是否增加Dicer酶。(生物谷Bioon.com)

Altered miRNA processing disrupts brown/white adipocyte determination and associates with lipodystrophy.

Marcelo A. Mori, Thomas Thomou, Jeremie Boucher, Kevin Y. Lee, Susanna Lallukka, Jason K. Kim, Martin Torriani, Hannele Yki-J?rvinen, Steven K. Grinspoon, Aaron M. Cypess, C. Ronald Kahn.

miRNAs are important regulators of biological processes in many tissues, including the differentiation and function of brown and white adipocytes. The endoribonuclease dicer is a major component of the miRNA-processing pathway, and in adipose tissue, levels of dicer have been shown to decrease with age, increase with caloric restriction, and influence stress resistance. Here, we demonstrated that mice with a fat-specific KO of dicer develop a form of lipodystrophy that is characterized by loss of intra-abdominal and subcutaneous white fat, severe insulin resistance, and enlargement and “whitening” of interscapular brown fat. Additionally, KO of dicer in cultured brown preadipocytes promoted a white adipocyte–like phenotype and reduced expression of several miRNAs. Brown preadipocyte whitening was partially reversed by expression of miR-365, a miRNA known to promote brown fat differentiation; however, introduction of other miRNAs, including miR-346 and miR-362, also contributed to reversal of the loss of the dicer phenotype. Interestingly, fat samples from patients with HIV-related lipodystrophy exhibited a substantial downregulation of dicer mRNA expression. Together, these findings indicate the importance of miRNA processing in white and brown adipose tissue determination and provide a potential link between this process and HIV-related lipodystrophy.

 

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