MicroRNA调控机制及在脂肪形成中的作用

MicroRNA(miRNA)是近几年发现的一类通过转录后调控机制对基因进行调控的非编码的短链RNA,广泛存在于真核生物。miRNAs在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用,并与肿瘤等疾病发生发展密切相关。近年来对miRNA的研究证实,大量miRNA参与脂肪组织发育相关的许多生物学过程调控。主要涉及miRNA的生物合成、调控靶基因转录后表达的机制(如降解mRNA序列、阻断翻译起始、处理小体转位及翻译激活),及其在脂肪形成中的作用,以期为更好地理解miRNA在脂肪形成中的作用,深入研究脂肪形成的分子机制提供参考。     

MicroRNAs和细胞分化

MicroRNAs（miRNAs）是一类大约22个核苷酸大小的非编码RNA,它们通过剪切靶基因的转录产物或者抑制转录产物的翻译从而起到转录后调控靶基因表达的作用。干细胞是指一类能够自我更新的,尚未分化的,但具有形成各种不同功能的终末分化细胞能力的细胞。在干细胞的分化过程中,大量基因参与其中,这些基因的表达水平会影响细胞分化的整个过程。MicroRNAs参与各种干细胞的分化过程,进而影响个体的发育。     

MiR-130a 在猪皮下脂肪细胞分化中的调节作用

为研究miR-130a对猪皮下脂肪细胞分化的影响及可能机制,本试验分离猪皮下脂肪前体细胞,诱导分化为成熟脂肪细胞,检测脂肪细胞分化过程中脂滴变化及miR-130a及其可能靶基因TNF α和PPARγ的表达模式.同时合成miR-130a mimics及inhibitor 对细胞进行转染,并以乱序序列作为阴性对照（NC）.细胞转染24 h后进行诱导分化,连续诱导8 d,检测各处理细胞的聚脂情况及甘油三酯含量变化,荧光定量PCR检测脂肪细胞分化相关基因的表达变化.结果显示,猪皮下脂肪前体细胞分化过程中脂滴逐渐变大增多,miR-130a、TNF α和PPARγ的表达模式具有一定的相似性.转染结果显示,相对于对照组,miR 130a mimics转染组细胞脂滴减少变小,甘油三酯含量降低（P<0.05）,脂肪细胞分化相关基因LPL、PPARγ、adiponectin、FASN和葡萄糖转运相关基因GLUT1,GLUT4以及JNK通路上的PDE3B的表达均比对照组显著下调（P<0.01）;而miR-130a inhibitor转染组细胞则脂滴增多,甘油三酯含量提高（P<0.05）,但大部分分化相关基因的表达与对照组无显著差异,提示miR-130a可能不只通过单一的靶基因影响脂肪细胞分化.其结果为后续深入研究miR-130a调节猪脂肪细胞分化的通路及机制奠定基础.     

脂肪细胞分化作用及其分子调控机理

肥胖症是影响人类健康的严重问题之一。在过去的十年中,对脂肪细胞的生物功能和分化作用的分子机理的了解方面取得了突破性的进展。脂肪组织不仅是被动的能量贮存场所,同时还是能够分泌多种生物活性物质的器官。已发现多种能调节脂肪细胞分化的转录因子。看来Ｃ／ＥＢＰα和ＰＰＡＲγ很可能是调节这种分化过程的主控基因。     

microRNAs对脂肪细胞分化相关因子的作用及预测

microRNAs是一类调节靶基因的转录后翻译的小型非编码单链RNA,研究已发现microRNAs在癌症、心血管疾病及糖尿病中显示极为重要的生物学功能。糖尿病目前已成为威胁人类健康的最主要疾病,尤其是II型糖尿病的发病机制成为研究热点。脂肪细胞分化异常是导致II型糖尿病以及胰岛素抵抗的主要因素。进一步阐明microRNAs对脂肪细胞分化过程的作用机制,可能为糖尿病治疗找到新的靶点。本综述将从microRNAs与脂肪细胞分化基因、核激素受体以及相关信号通路相互作用三方面阐述和预测microRNAs对脂肪细胞分化的潜在作用。     

脂肪细胞分化过程中的分子事件

脂肪细胞来源于间充质干细胞,其分化过程经历了间充质干细胞、成脂肪细胞、前体脂肪细胞、不成熟脂肪细胞和成熟脂肪细胞几个阶段。现就脂肪细胞分化过程及其标志基因的表达时序和近年来发现的关键新调控基因的研究进展进行综述。     

MicroRNA调控动物脂肪细胞分化研究进展

脂肪组织不仅在维持机体能量代谢和稳态上发挥重要作用,同时也是重要的内分泌器官。脂肪细胞分化是由间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC)向成熟脂肪细胞分化的复杂生理过程,该过程由大量转录因子、激素、信号通路分子协同调控。miRNA作为内源性非编码RNA,主要通过抑制转录后翻译等机制来调控基因表达。近年来越来越多的证据表明miRNA通过调控脂肪细胞分化相关的转录因子和重要信号分子进而影响动物脂肪细胞的分化和脂肪形成。本文对miRNA影响动物白色、棕色和米色脂肪细胞分化的作用机制及其相关调控通路和关键因子进行了归纳总结,以期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。     

脂肪细胞分化相关基因在大鼠再生肝中表达变化

肝脏由多种细胞构成,肝再生与细胞分化密切相关,细胞分化受基因转录水平调控。为在基因转录水平了解脂肪细胞分化基因在大鼠肝再生中作用,本文用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因,用Rat Genome2302.0芯片检测它们在大鼠肝再生(liver regeneration,LR)中表达情况,将三次检验结果相同或相似、在肝再生中表达变化2倍以上、真手术组和假手术组相比差异显著的基因视为肝再生相关基因。初步证实上述基因中75个基因与肝再生相关。肝再生启动(PH后0.5-4h)、G0/G1过渡(PH后4-6h)、细胞增殖(PH后6-66h)、细胞分化和组织结构功能重建(PH后72-168h)等四个阶段起始表达的基因数为44、13、30和1;基因的总表达次数为88、58、302和90。表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达,在不同阶段发挥作用。它们共表达上调313次、下调167次,分为43种表达方式。表明肝再生中脂肪细胞发生和分化相关基因活动多样和复杂。根据本文研究结果推测,上述基因不仅调节脂肪细胞分化,而且参与肝再生的生理生化活动。     

KLF转录因子家族与脂肪细胞分化

Kruppel样转录因子（Kruppel-like factors, KLF）是一类具有锌指结构的转录因子,其典型结构特征是在其羧基端具有3个C2H2锌指结构. KLF广泛参与细胞增殖、凋亡、分化以及胚胎发育等多个生命活动的调控. 近年来脂肪细胞分化研究的结果显示,KLF家族的多个成员参与脂肪细胞分化过程的调控,既有促进脂肪细胞分化的,也有抑制脂肪细胞分化的. 其中KLF4通过与Krox20协同作用,激活C/EBPβ（CCAAT-enhancer-binding protein β）基因表达,促进脂肪细胞分化;KLF5和 KLF15都通过直接结合到氧化物酶增殖体激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ）基因的启动子,激活PPARγ基因表达,促进脂肪细胞分化;而KLF6则通过抑制前脂肪细胞因子（pre-adipocyte factor 1, PREF1）基因表达,促进脂肪细胞分化. 抑制脂肪细胞分化的KLF2通过结合于PPARγ的启动子,抑制PPARγ基因表达,从而抑制脂肪细胞的分化;KLF3通过募集辅助抑制因子C-末端结合蛋白（c-terminal binding protein, CtBP）形成KLF3 CtBP抑制复合体,结合于C/EBPα（CCAAT-enhancer-binding protein α）基因的启动子,抑制C/EBPα表达,进而抑制脂肪细胞的分化;KLF7通过抑制葡萄糖转运蛋白2（glucose transporter2,GLUT2）基因的表达抑制脂肪细胞的成熟. 本文综述这些KLF转录因子在脂肪细胞分化过程的作用及其作用的机制.     

MicroRNA在鱼类胚胎发育中的调控作用

MicroRNA(miRNA)是一类长度为21~23个核苷酸的调控性小分子RNA,它们通过抑制蛋白质翻译或降解mRNA的方式负调控基因表达,在胚胎发育、细胞凋亡、细胞增殖分化和肿瘤发生中发挥重要作用。近年来,越来越多的研究证实miRNA在鱼类胚胎发育过程中具有重要的调控作用。本文就近年来miRNA在鱼类胚胎发育中的作用研究作一综述,以期为进一步探索miRNA在鱼类生长发育、生理过程及疾病防御中的作用提供理论基础。     

肌肉生长抑制素对脂肪细胞生长发育和脂代谢的调控

肌肉生长抑制素(MSTN)对骨骼肌生长的抑制作用已得到证实,但其调控脂肪组织的作用还不是十分清楚。本文综述了MSTN调控脂肪细胞生长发育和脂代谢的相关机制和可能研究趋势。     

脂肪细胞分化的转录调控

脂肪细胞的分化是由几个转录因子协同调节的,其中最主要的是Ｃ／ＥＢＰ（ＣＡＡＴ／ｅｎ－ｈａｎｃｅｒｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ）家族和ＰＰＡＲ（ｐｅｒ－ｏｘｉｓｏｍｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒ）家族的转录调控因子。Ｃ／Ｅ...     

脂肪细胞因子对脂肪细胞增殖分化的反馈调节作用

肥胖已被证实是胰岛素抵抗、2 型糖尿病、高血压、高脂血症及冠状动脉粥样硬化性心脏病等代谢性疾病发生的重要诱因.肥胖的发生主要是由于体内脂肪细胞的异常分化和增殖,最终导致脂肪细胞异常增多及细胞内脂质过度沉积产生的.脂肪细胞的增殖分化受到多种因素的调控,其中脂肪细胞因子作为脂肪组织分泌的肽类激素,也在脂肪细胞的发育分化过程中起重要的反馈调节作用.大多数肥胖患者体内存在脂肪细胞因子分泌异常及其相应的功能紊乱.本文将对几种主要的脂肪细胞因子在脂肪细胞发育分化中的作用及最新研究进展进行简要综述及讨论.     

脂肪代谢的整合调控

脂肪组织是人体内甘油三酯的主要储存场所,脂肪分解产生的甘油和游离脂肪酸对机体能量代谢起着至关重要的作用。肝脏在脂类运输和代谢中起重要作用。在餐后、饥饿不同状态机体内脂肪代谢不同。脂肪代谢失调是肥胖发生发展的重要原因,内脏脂肪和胰岛素抵抗等与疾病关系密切。     

SREBP-1c/MicroRNA 33b Genomic Loci Control Adipocyte Differentiation

White adipose tissue (WAT) is essential for maintaining metabolic function, especially during obesity. The intronic microRNAs miR-33a and miR-33b, located within the genes encoding sterol regulatory element-binding protein 2 (SREBP-2) and SREBP-1, respectively, are transcribed in concert with their host genes and function alongside them to regulate cholesterol, fatty acid, and glucose metabolism. SREBP-1 is highly expressed in mature WAT and plays a critical role in promoting in vitro adipocyte differentiation. It is unknown whether miR-33b is induced during or involved in adipogenesis. This is in part due to loss of miR-33b in rodents, precluding in vivo assessment of the impact of miR-33b using standard mouse models. This work demonstrates that miR-33b is highly induced upon differentiation of human preadipocytes, along with SREBP-1. We further report that miR-33b is an important regulator of adipogenesis, as inhibition of miR-33b enhanced lipid droplet accumulation. Conversely, overexpression of miR-33b impaired preadipocyte proliferation and reduced lipid droplet formation and the induction of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) target genes during differentiation. These effects may be mediated by targeting of HMGA2, cyclin-dependent kinase 6 (CDK6), and other predicted miR-33b targets. Together, these findings demonstrate a novel role of miR-33b in the regulation of adipocyte differentiation, with important implications for the development of obesity and metabolic disease.     

Lipid Metabolism in Photoreceptor Membranes: Regulation and Mechanisms

Lipid metabolism in photoreceptor rod outer segments has attracted considerable attention because of its importance in providing the appropriate environment for supporting an efficient phototransduction mechanism. Recent studies suggest that lipid metabolism in these membranes is involved in the generation of second messengers and in signal transduction mechanisms. Phospholipid turnover is tightly regulated by phosphorylation-dephosphorylation reactions and light, and provides, in turn, with molecules capable of activating protein kinases and cellular processes such as membrane fusion or light-adaptation. These findings suggest that photoreceptor membrane lipids are more than just important structural components of the visual cell rod outer segment.