microrna调控动物脂肪细胞分化研究进展

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1、MicroRNA调控动物脂肪细胞分化研究进展肥胖是由能量摄入和代谢不平衡使得身体脂肪异常增多而引起的。随着人们生活水平的提高和生活方式的改变，肥胖的比例正在逐年增加。肥胖会导致一系列脂肪代谢紊乱引起的并发症，如n型糖尿病、高血压、冠心病等。脂肪组织在储存能量、调节体温、缓冲机械冲击等方面具有非常重要的作用，当糖代谢或脂代谢异常时，脂肪细胞体积增大(肥大)和数量增多(增生)，机体就会出现肥胖。脂肪细胞有3种类型：白色脂肪细胞、棕色脂肪细胞和米色脂肪细胞。白色脂肪细胞的主要功能是以甘油三酯的形式储存

2、机体内多余能量。棕色脂肪细胞胞质中有许多线粒体，可以氧化脂类并以热能的形式释放。米色脂肪细胞是近年来新发现的一种脂肪细胞，在一定条件下由白色脂肪细胞转化而来，并代谢产热。越来越多的研究表明，miRNA可以作为一种重要的调控因子参与调控脂肪细胞分化。随着相关研究的不断深入，miRNA调控脂肪细胞分化X络正在逐步完善。本文基于miRNA的生物学功能，结合脂肪细胞分化过程，对近年来miRNA调控3种脂肪细胞分化的最新研究进展进行了综述，为肥胖等代谢性疾病的治疗提供一定的理论指导和新的治疗思路。1miR

3、NA的产生与生物学功能miRNA是真核生物体内广泛存在的一类长度为19~22nt的单链非编码RNA，在转录后水平调控靶基因表达，从而调控细胞增殖、分化、凋亡等多种生物学过程[7]。最早发现的miRNA是lin-4和let-7，它们可以调节秀丽隐杆线虫elegans)幼虫阶段性发育，从而拉开了miRNA研究的序幕[8]。经典的miRNA产生途径如下：miRNA基因在RNA聚合酶:n作用下转录形成几百个核苷酸长度的初级转录物pri-miRNA；pri-miRNA在RNaseIII家族的Drosha酶

4、和伴侣蛋白DGCR8组成的复合物作用下被加工成长度约60nt并具有茎环结构的miRNA前体/pre-miRNA；pre-miRNA由转运蛋白Exportin-5转运到细胞质，然后被RNaselll家族的Dicer酶加工形成约20nt的双链miRNA，最后解链形成成熟的单链miRNA[3,9]。近年来在无脊椎动物和哺乳动物中发现了“mirtron途径”，这一途径不依赖Drosha酶而产生miRNA。在动物体内，成熟的miRNA可以与特定的核糖核蛋白AGO(Argonaute)结合生成沉默复合体(R

5、NA-inducedsilencingplex,RISC)，RISC通过miRNA种子序列与mRNA3UTR或ORF区互补结合来识别靶基因，介导mRNA降解或抑制翻译，从而调控靶基因表达。miRNA还可以与mRNA竞争结合RNA结合蛋白，从而调控mRNA表达，如在肿瘤中miR-29与RNA结合蛋白HuR(HumanantigenRprotein)结合，最终使未结合HuR的mRNA表达升高。此外，有研究发现某些miRNA(如let-7、miR-125b)可以加速mRNA脱腺苷，降低细胞内mRNA有

6、效丰度，从而下调基因表达。在某些植物中，miRNA可以介导自身基因座或靶基因甲基化，在表观水平调控基因表达。一个miRNA可以调节多个靶基因，多个miRNA也能同时作用于一个基因，因此在机体内就形成了复杂精细的miRNA调控X络。2脂肪细胞起源与分化的分子机制哺乳动物有两种脂肪组织：白色脂肪组织(SCs)，在不同调控元件共同作用下向每一种特定的细胞类型分化(图1)。因和脂肪代谢相关酶基因的时序性表达。前体脂肪细胞分化经历3个阶段：接触抑制、克隆扩增、终末分化。第一阶段前体脂肪细胞长满进入细胞分裂

7、停滞的G。期，细胞开始表达早期分化标志基因一前脂肪细胞因子(pref-1、基因和脂蛋白酯酶(Lipoproteinlipase,1凡)基因。经历接触抑制后，在促有丝分裂和促脂肪生成信号刺激(如胰岛素、糖皮质激素)下，前体脂肪细胞再次进入细胞周期并经历两轮有丝分裂，此时有许多重要的转录因子开始表达，如过氧化物酶体增殖物激活受体y(Peroxisomeproliferatoractivatedreceptory,PPARy)、CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT/enhancer-binding

8、pro?teins,C/EBPs)、固醇调节元件结合蛋白(Sterolregu?latoryelementbindingprotein-1c,SREBP-1c)等，这些转录因子促进许多启动脂肪合成和聚集的相关基因表达，如乙酰辅酶A脱羧酶(Acetyl-CoAcarboxylase,ACC)、脂肪酸结合蛋白(Adipocytefattyacidbindingproteins,ap2)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(Stearoyl-CoAdesaturase,SCD)等。这一时期细胞数目明显增多，形态发生