南京大学研究者们揭示了棕色脂肪组织在预防冷应激期间低血糖方面的一种新的内分泌功能

棕色脂肪组织(BAT)是非颤抖产热(NST)的主要部位，NST可以保护哺乳动物免受低温的伤害。NST在冷暴露时显著增加，并通过BAT体内线粒体解偶联的增加来调节，释放能量以产生热量。

为了补充细胞内的能量储备，冷激活BAT需要大幅增加葡萄糖和脂肪酸的摄取，作为维持高水平线粒体呼吸的燃料供应。在啮齿动物中，据估计，激活的BAT可以从循环中清除75%和50%的葡萄糖和甘油三酯。

图片来源：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41160-6

近日，来自南京大学的研究者们在Nature Communications杂志上发表了题为“Cold-activated brown fat-derived extra-cellular vesicle-miR-378a-3p stimulates hepatic gluconeogenesis in male mice”的文章，该研究揭示了冷激活棕色脂肪细胞外囊泡miR-378a-3p刺激雄性小鼠肝脏糖异生。

在冷暴露期间，活化的棕色脂肪组织(BAT)会吸收大量的循环葡萄糖，为非颤抖的产热提供燃料，并抵御低温。然而，在这种体温调节挑战下，BAT控制血糖稳态的内分泌功能知之甚少。

在本研究中，研究者展示了在雄性小鼠中，激活的BAT来源的细胞外小泡(BDEV)通过在冷应激期间促进肝脏糖异生来重新编程系统的葡萄糖代谢。冷暴露有助于选择性地将miR-378a-3p-一种BAT浓缩的miRNAs包装到EVS中并输送到肝脏。

BAT来源的miR-378a-3p通过靶向p110α增强糖异生作用。MIR-378KO小鼠在冷暴露期间表现出肝脏糖异生减少，而在iBAT中恢复miR-378a-3p会诱导肝脏糖异生基因的表达。这些发现提供了对BDEV-miRNA作为应激诱导的巴托克因子来协调全身葡萄糖稳态的机制的理解。这种miR-378a-3p介导的器官间通讯突出了BAT在预防冷应激期间低血糖方面的一种新的内分泌功能。

BAT中miR-378a-3p的缺失会损害寒冷诱导的肝脏糖异生

图片来源：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41160-6

虽然脂肪组织(AT)来源的EV-miRNAs已经在几种病理条件下进行了研究，如肥胖和糖尿病，但对于来自AT的循环miRNAs在生理条件下的后果知之甚少。本研究证明，冷激活棕色脂肪分泌的富含BDEV的miR-378a-3p可刺激肝脏葡萄糖的产生，以维持全身葡萄糖平衡。通过确定EV-miR-378a-3p在冷应激下调节肝脏葡萄糖代谢中的作用，本研究的发现突出了BAT对冷的响应内分泌功能。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Jinhong Xu et al. Cold-activated brown fat-derived extracellular vesicle-miR-378a-3p stimulates hepatic gluconeogenesis in male mice. Nat Commun. 2023 Sep 6;14(1):5480. doi: 10.1038/s41467-023-41160-6.