新研究發(fā)現(xiàn)冷激活的棕色脂肪通過信號RNAkines要求更多的糖

在《自然通訊》雜志上發(fā)表的一項新研究中，南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張辰宇教授以及劍橋大學(xué)代謝研究實驗室的Antonio Vidal-Puig團隊報告說，冷應(yīng)激增強了miR-378a-3p的包裝，使其轉(zhuǎn)化為batv衍生的EV，這些EV被輸送到肝臟，從而刺激糖異生。這種器官間通訊強調(diào)了BAT在冷應(yīng)激期間預(yù)防低血糖的一種新的內(nèi)分泌功能。

褐色脂肪組織(BAT)是非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱(NST)的主要部位，它保護哺乳動物免受低溫。NST在冷暴露和耗散能量以產(chǎn)生熱量的反應(yīng)中顯著增加。為了補充細胞內(nèi)的能量儲存，冷激活BAT需要急劇增加葡萄糖和脂肪酸的攝取作為燃料供應(yīng)，以維持高水平的線粒體呼吸。具有里程碑意義的論文已經(jīng)證明，成年人類暴露于寒冷時存在活性BAT，因此專門設(shè)計了研究活化BAT的作用的研究。值得注意的是，在未檢測到BAT的男性中，冷暴露不會影響全身葡萄糖代謝，這表明活化BAT在調(diào)節(jié)全身葡萄糖穩(wěn)態(tài)方面具有重要的生理作用。

除了產(chǎn)熱作用外，BAT還作為內(nèi)分泌器官，分泌肽類和非肽類分子，如生物活性脂質(zhì)和mirna。但是BAT在低溫條件下調(diào)控葡萄糖穩(wěn)態(tài)的內(nèi)分泌功能是什么呢?南京大學(xué)和劍橋大學(xué)代謝研究實驗室的生理學(xué)研究人員正在提出這個問題，希望了解“細胞因子”的具體作用。

在這里，他們報告了在雄性小鼠中發(fā)現(xiàn)，冷暴露促進EV分泌和miR-378a-3p -選擇性包裝到EV中并遞送到肝臟。bat分泌的miR-378a-3p通過靶向p110α增強肝臟糖異生。miR-378敲除小鼠在冷暴露期間表現(xiàn)出肝臟糖異生減少，而BAT中miRNA的恢復(fù)部分恢復(fù)了表型。

這項工作是必不可少的，原因如下:

寒冷和禁食是哺乳動物在進化過程中的兩個基本挑戰(zhàn)，它們需要在這些條件下維持一個狹窄而恒定的血糖范圍，這需要葡萄糖攝取和內(nèi)源性葡萄糖產(chǎn)生之間的復(fù)雜平衡。在這項研究中，作者報告了BAT分泌的細胞外囊泡中含有的miR-378a-3p靶向肝臟促進糖異生。這是一種新的自適應(yīng)機制，可以通過激活BAT來保證葡萄糖強烈排干條件下的葡萄糖穩(wěn)態(tài)。

目前關(guān)于BAT分泌組在肝糖異生中的作用的研究較少。本研究表明，在低溫暴露下，除了經(jīng)典的腎上腺素能刺激外，RNAkine介導(dǎo)的蝙蝠-肝臟串?dāng)_也有助于維持全身葡萄糖平衡的生理過程。這是理解RNAkines作為應(yīng)激誘導(dǎo)的Batokines在面對寒冷挑戰(zhàn)時協(xié)調(diào)全身葡萄糖穩(wěn)態(tài)的新機制。

這是一項新發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫促進了蝙蝠源性ev的分泌，并且這些mirna在低溫暴露時被選擇性地包裝到bdev中。這些結(jié)果進一步支持mirna中存在的序列基序可以控制其裝載到ev中。在傾向于定位于ev的mirna中存在的序列基序，也在miR-378a-3p的成熟序列中被發(fā)現(xiàn)。

考慮到與代謝紊亂相關(guān)的BAT活性研究的生物醫(yī)學(xué)意義，本研究表明，確定在肥胖/糖尿病背景下識別BAT引發(fā)肝臟糖異生激活的利弊將是有趣的。

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