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【新发现】脂肪细胞胞外囊泡miRNA阻碍胆固醇的清除

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发表于 2019-8-1 09:36:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
【新发现】脂肪细胞来源细胞外囊泡中的miRNA在体内阻碍胆固醇的清除


来自美国华盛顿儿童医院的研究人员在转化医学杂志(Journal of Translational Medicine)上发表文章,他们发现儿童脂肪细胞衍生的细胞外囊泡(EVs)在增加动脉粥样硬化性心血管疾病风险方面发挥关键作用。更重要的是,身体储存的脂肪组织分泌的细胞外囊泡可以破坏儿童体内的胆固醇清除过程,最终造成肥胖。

在动脉粥样硬化发生过程中,血管本身会出现炎症反应,并且超负荷的巨噬细胞会沉淀在血管壁上。这些包含炎症细胞的血液斑块会限制血液流动,最终造成血管狭窄。但是,脂肪细胞一般存在于身体的其他部位,它们如何在远端影响血管炎症反应以及粥样硬化,这仍然是个谜。细胞外囊泡可能介导这一过程,因为细胞外囊泡可以实现不同细胞之间的通信。

“我们发现,来自人类脂肪组织的细胞外囊泡中携带了七个特定的miRNA序列,降低了巨噬细胞消除胆固醇的能力,”美国儿童遗传医学研究中心资深科学家Robert J. Freishtat说。“脂肪不仅仅是组织。动脉粥样硬化性心血管疾病是全世界死亡的主要原因,而脂肪组织可以被认为是能够与某些细胞相互作用的代谢器官。”

美国儿童基金会、乔治华盛顿大学、纽约大学温斯洛普医院和美国心肺血液研究所合作研究了细胞外囊泡的含量与其对巨噬细胞行为影响之间的关系。这项合作建立在先前的研究基础之上,该研究发现肥胖导致脂肪细胞的microRNA在病理上被改变,而且这一现象可以通过减肥手术被逆转。

由于心脏病的发生可能源于少年时期,研究人员招募了93名体重指数(BMI)不等的年龄在12到19岁之间的受试者,其中15名“瘦子组”青少年的BMI均低于22,78名“肥胖组”的BMI较高。他们的年龄中位数是17岁,71名是女性。这些受试者均接受过腹部手术,研究人员收集了内脏脂肪组织,并在各自的实验室进行了实验。

“我们惊讶地发现细胞外囊泡可以阻碍任何体重下青少年的巨噬细胞胆固醇清除系统,”该研究的第一作者Matthew D. Barberio博士说。“健康的年轻人是否能够耐受肥胖仍然是一个悬而未决的问题,或者说不清楚脂肪组织成分是否存在特定差异最终患心脏病的风险。”

该团队计划在目前的研究结果的基础上,研究如何保护儿童和成人免受未来存在的心血管风险。

“这项研究是一项规模庞大的多学科研究,” 该研究的通讯作者、纽约大学温思罗普医院的Allison B. Reiss博士补充道。 “最终,我们希望了解脂肪组织来源的细胞外囊泡的哪些属性使它们对心脏友好或不友好​​,我们希望获得这些知识将有助于我们在整个生命周期中降低心脏病的发病率和死亡率。”

原文摘要:
背景:巨噬细胞的胆固醇外流能力已被确定为心血管疾病的预测因子。我们评估了脂肪细胞衍生的细胞外囊泡microRNA与巨噬细胞胆固醇外流能力之间的关系。方法:我们在各个BMI下的的各年龄段青少年受试者(n = 93,年龄中位数= 17岁,女性71名,男性22名)中检测了胆固醇外流能力、脂蛋白谱、血清中脂肪细胞来源的细胞外囊泡microRNAs、内脏脂肪组织细胞外囊泡在THP-1巨噬细胞体外调节胆固醇外流和胆固醇外流基因表达中的作用。结果:胆固醇外流量与HDL(r = 0.30,p = 0.01)和LDL(r = 0.33,p = 0.005)粒径显著相关。多变量分析发现6种microRNA与胆固醇外流能力相关(p <0.05):miR-3129-5p、miR-20b、miR9-5p、miR-320d、miR301a-5p和miR-155-5p(0.004)。不同细胞外囊泡浓度(1μg/ mL vs.3μg/ mL)在体外处理THP-1细胞,胆固醇流出、CD36、CYP27A1和LXRA的表达均发生了改变。结论:脂肪细胞衍生的细胞外囊泡miRNA可以部分地改变巨噬细胞胆固醇外排。


参考文献:Barberio MD, Kasselman LJ, Playford MP, Epstein SB, Renna HA, Goldberg M, DeLeon J, Voloshyna I, Barlev A, Salama M, Ferrante SC, Nadler EP, Mehta N, Reiss AB, Freishtat RJ. (2019) Cholesterol efflux alterations in adolescent obesity: role of adipose-derived extracellular vesical microRNAs. J Transl Med 17(1):232.
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