新功能、新界面、新体验,扫描即可下载生物谷APP!
首页 » 囊泡与外泌体 » 破解脂肪与器官“对话”机制可帮助治疗肥胖

破解脂肪与器官“对话”机制可帮助治疗肥胖

来源:澎湃新闻网 2017-03-07 10:58


最近,研究人员通过实验证实,脂肪细胞可以通过传递分子信息,管理远距离器官(如肝脏)中的基因,从而与器官进行“对话”。此项发现对治疗二类糖尿病和肥胖将有重大意义。

这一发现刊登在2月15日的英国《自然》杂志上。来自哈佛大学医学院和乔斯林糖尿病中心(Joslin Diabetes Center)的研究者托马斯·汤莫(Thomas Thomou)带领其团队实验证实,脂肪组织可释放微小分子与身体器官进行沟通。

具体而言,脂肪会“寄”出miRNA这位携带信息的“信差”,通过外泌体这一“通信船”,抵达远距离的器官并调控。脂肪在调控新陈代谢方面的作用高于科学家之前所想,这为细胞之间的通讯打开了研究新思路。同时,由于可以利用脂肪细胞研发基因治疗方法,这项新发现也为一些疾病的治疗,例如二类糖尿病和肥胖,提供了新的方案。

来自华盛顿特区儿童健康体系的罗伯特·弗莱斯塔特(Robert Freishtat)是一名小儿科医师,同时也是新陈代谢类疾病(如糖尿病、肥胖)的研究人员,但他没有参与这项最新研究。据弗莱斯塔特介绍,长久以来科学家们都知道脂肪和各类疾病的发展有关,但并不完全了解脂肪组织是如何影响远距离的器官及其运作的。

此前,科学家们只知道脂肪会释放荷尔蒙,提醒大脑管理食欲,但是最近的这项研究认为,脂肪组织可能还存在另一位“信差”:一种叫做miRNA(microRNA)的物质,它是基因物质中的小片段。

miRNA和外泌体是什么?

解释miRNA,要从生命体的运转流程说起。DNA是负责引导生物发育与生命机能运作的“司令”,但具体的生物功能都由蛋白质来执行。所以,DNA需要先转录成为RNA,再通过RNA翻译成蛋白质。这个过程称为基因表达,其中,RNA充当了中介的角色。

而miRNA是一种非编码单链RNA分子,参与DNA转录为RNA后的基因表达调控。除了这一“任务”之外,一些miRNA片段会通过外泌体(exosome)释放到血液中,进入循环系统。

外泌体是直径为50-200纳米的脂质包裹体结构,几乎所有类型的细胞,都可以产生并释放外泌体。

囊包状的外泌体像一艘“通信船”,经细胞分泌释放后,装载着一些物质,在血液等体液内流通,进入另一个细胞,把这些进行物质卸载。完成通讯“使命”后,外泌体又可被其他细胞吞噬。miRNA就是其中一种能被装入到外泌体中的物质,目的是防止miRNA被降解,使其稳定存在。

外泌体中的miRNA部分来自脂肪

为了更好地理解miRNA是怎么为脂肪组织“效劳”的,在第一个实验中,研究人员去除了实验鼠脂肪细胞中的关键miRNA加工酶,这意味着这批小鼠无法再生成miRNA。结果发现,比起正常的小鼠,去除了关键miRNA加工酶的小鼠无法有效地生产葡萄糖,更重要的是,外泌体中的miRNA总数也下降。

在这基础上,研究者将正常小鼠的脂肪转移到去除了关键miRNA加工酶的小鼠体内,结果显示改造过的小鼠的循环系统中,外泌体中的miRNA数量得到了修复。这一结果说明循环系统中的众多miRNA来自脂肪。

脂肪中的miRNA“搭乘”外泌体,“抵达”远距离器官

为了探究脂肪是不是会利用miRNA与其他身体组织进行通讯,研究人员设计了第二个实验。在一组正常的小鼠中,研究人员改造了棕色脂肪细胞,使其生成人源miRNA,而这些人源miRNA会被装载于外泌体之中。另一组正常的小鼠则被改造了肝脏细胞,使其能生成荧光分子靶标,用来“侦查”人源miRNA。

之后,研究人员将来自第一组小鼠(被改造棕色脂肪细胞)的外泌体注入第二组小鼠(被改造肝脏细胞)。结果显示,由于第一组小鼠外泌体中的人源miRNA对荧光靶起了作用,抑制了靶细胞的生成,第二组小鼠的肝脏细胞荧光性显着下降。这证实了脂肪组织可以通过外泌体中的miRNA与肝脏进行通讯,同时管理基因表达。

研究人员表示,此项发现不仅提供了一种新的视野,解释了人体组织通讯的路径是什么样的,同时也为改变疾病状态提供了一种新的方法。

汤莫和他的团队计划继续在其他不同组织中探究各自miRNA的特征,以此来确认除了miRNA之外,还有什么其它物质一起被包裹在外泌体内。

对弗莱斯塔特而言,这项新的研究工作令人感到振奋,弥补了小鼠模型和人体研究之间的距离。他说,这是一项巨大的工程,我们才刚刚掀开外泌体的面纱,刚刚开始研究他们是如何管理体内进程的。(生物谷 Bioon.com)
温馨提示:87%用户都在生物谷APP上阅读,扫描立刻下载! 天天精彩!



相关标签

最新会议 培训班 期刊库