責編 | Qi
近年來,細胞外microRNA的研究成為熱點。南京大學張辰宇團隊在2010年率先發現細胞外microRNA可以作為一種新的分泌因子介導細胞間及器官間的交流。目前,細胞外microRNA已經被證實參與到代謝和腫瘤等多種生理和病理過程中。鑑於細胞外microRNA的重要作用,需要更全面更有深度的研究來發現細胞外microRNA的種類和功能。
近日,南京大學張辰宇團隊和英國劍橋大學AntonioVidal-Puig團隊合作在Journal of Extracellular Vesicles發表了題為Pancreatic β cells control glucose homeostasis via the secretion of exosomal miR-29 family的研究論文,揭示了胰島分泌的miR-29家族(miR-29a, miR-29b 和miR-29c)及其調節糖穩態的新機制。
首先,作者用了三種小鼠模型(ob/ob小鼠、高脂誘導的肥胖小鼠和飢餓小鼠)證明了由病理和生理條件引起的高濃度自由脂肪酸均可以刺激小鼠的胰島分泌miR-29家族進入迴圈系統。並且在肥胖人群的血清樣本中,也檢測到了升高的miR-29家族。接下來,作者又用了三種轉基因動物模型證明了胰島分泌的miR-29家族的靶器官和功能。胰島特異性過表達miR-29家族的小鼠和特異性過表達用於示蹤的突變miR-29a的小鼠聯合證實了胰島分泌的miR-29家族會被肝臟攝取,透過靶向p85α(PI3K的調節亞基)負調節胰島素訊號通路,減弱胰島素對肝糖輸出的抑制作用,進而導致系統性胰島素抵抗的發生。更有意義的是,在小鼠的胰島中特異性敲低miR-29家族後,可以明顯改善該小鼠在高脂條件下對胰島素的敏感性。
綜上所述,該研究具有以下重要意義:
首先,這項研究發現了介導肝臟胰島素抵抗的全新機制。高濃度自由脂肪酸不僅可以直接作用於肝臟,還可以刺激胰島分泌miR-29家族,進而造成肝臟胰島素抵抗。並且該研究發現分泌miR-29家族的升高出現在肥胖小鼠發生胰島素抵抗之前,提示分泌miR-29家族很可能是開啟胰島素抵抗發生發展的重要因素。第二,這項研究發現了胰島β細胞的全新功能。β細胞不僅可以分泌傳統激素,還可以分泌microRNA進行糖穩態調節。第三,該研究還揭示了分泌microRNA的新作用。張辰宇教授認為,需要有更多的研究去進一步揭示胰島分泌的microRNA及其生物學功能,發現更多普適性的意義,為2型糖尿病的發病機制及糖穩態的器官間調控提供新的思路。
原文連結:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.12055