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脂肪组织可"对话"其他脏器,为糖尿病和肥胖症的治疗铺平道路

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译者:HolaDong 原文作者:二东哥
发布:2017-02-17 19:50:29 挑错

腰部赘肉比养眼身材更有价值。据一项新研究,脂肪组织能够和远隔脏器通信,发出微小的分子控制身体其他部位的基因活动。这一细胞间通信新途径表明脂肪在调节代谢中扮演 着比以往认为的更大的角色。这也意味着几种疾病的新治疗方法,如肥胖症和糖尿病。

"我发现这非常有趣,坦率地说,是十分激动人心。" 华盛顿全国儿童保健系统的罗伯特・弗莱仕特说,其为儿科医生和研究员,研究肥胖症和糖尿病的代谢条件。科学家早就 脂肪和种种疾病过程有关,他说,但他们不完全了解这种饱受诟病的组织如何影响远隔脏器和它们的运转。科学家已经确认了脂肪制造的荷尔蒙会示意大脑调节进食,但这项新研 究(弗莱仕特并未参与)重新审视了另一种可能的信使:基因物质的小小的片断,微型RNA,或称miRNA。

miRNA是细胞内产生的RNA的小段,协助控制基因的表达,从而控制全身蛋白质生产。然而一些自由进入血液循环系统,进入外显子组。因此,一些miRNA指标高就和 肥胖症、糖尿病、癌症和心血管疾病联系起来了。

为了研究miRNA如何作用在脂肪中,乔斯林糖尿病中心、波士顿哈佛医学院研究员托马斯・托马领导的研究组,研究了脂肪细胞缺失一种关键的miRNA处理酶的小鼠转基 因株。这种啮齿类有更少的脂肪组织,它们不能像非转基因的小鼠一样有效处理血糖。它们总体上还有更低的循环miRNA水平,表明大部分的外来体中的miRNA来自脂肪 组织,本周研究们在《自然》中如是报道。

通过从正常小鼠移植脂肪,研究员们恢复了修改的小鼠此前低下的miRNA水平。移植棕色脂肪(特化为调节体温的燃烧能量脂肪)帮助恢复了修改基因小鼠血糖处理能力,而 移植白色脂肪(储存能力的脂肪)则没有。

早前一项研究中使用脂肪miRNA产生受损的小鼠,研究员们也注意到其他器官受到了影响,包括心脏和肝脏,尽管基因修改并没有直接改变这些组织。因此它们决定研究是否 脂肪利用miRNA来和其他脏器通信,托马说。他们发明了一种用人类miRNA衡量串扰的方法。他们修改了一组小鼠的棕色脂肪细胞来生产人类miRNA,并装进外来体 中;修改了另一组小鼠的肝细胞来生产miRNA靶向荧光分子。向第二组小鼠注射来自第一组小鼠的外来体引起了肝细胞荧光反应的剧烈下降,因为miRNA绑定了荧光标记 的靶细胞并抑制了其生产。这证实了脂肪组织通过外来体能够与肝细胞通信并调节基因表达。外来体的棕色脂肪miRNA也被发现能调节肝细胞中的一种重要的代谢基因的表达 ,其为Fgf21基因。

"这一发现不仅将提供组织通信新途径的新洞见,还将提供改变疾病状态的新途径",合著者哈弗大学糖尿病研究员、内科医生C・罗纳德・卡恩说。如果研究员能发现外显子组 如何定向到特定细胞,托马补充说,他们有朝一日将能利用小水疱来运输药物和其他治疗物。但还远未清楚外显子组是否利用一种能帮助它们由A点到B点运动的"分子编码"来 定向特定细胞,他指出。

托马和他的团队计划继续识别不同组织的特定miRNA特征来确认除miRNA外,是何因子进入了外来体中。至于弗莱仕特,新工作提供了一条激动人心的道路,开始弥补小 鼠模型和人类病例研究之间的差距。"这是件大事",他说,"我们刚刚开始掀开外来体的表面,研究它们在如何人体内调节过程。"


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