miR-149、miR-137调控糖皮质激素促进内脏肥胖的分子机制研究

目前公认，与皮下肥胖相比，内脏肥胖与肥胖并发症的关系更加密切，内脏肥胖才是胰岛素抵抗、2型糖尿病、代谢综合征、心脑血管疾病最主要的危险因素，但至今仍缺乏有效减少内脏肥胖的治疗药物和手段。临床早就发现糖皮质激素（GC）过多会增加内脏脂肪、却不增加皮下脂肪。但作为细胞分化的关键转录因子，糖皮质激素受体并无组织特异性，而在调节细胞分化中起关键作用的miRNAs却具组织特异性。我们创新性地利用miRNAs基因芯片分析GC作用于人皮下、内脏脂肪细胞下miRNAs的变化，并筛选出特异性调节GC促进内脏脂肪细胞分化的关键miRNA：miR-149、miR-137，进一步研究miR-149调控GC促进内脏脂肪分化、miR-137调控GC抑制皮下脂肪分化的分子机制，搞清内脏肥胖与皮下肥胖的不同特征和发生机制，为临床有针对地、有效防治内脏肥胖、改善胰岛素抵抗、防治2型糖尿病、减少心脑血管疾病提供新策略。

糖皮质激素（glucocorticoid, GC）是调节机体代谢的重要因子。目前研究发现GC不仅调控白色脂肪分化，也是调控棕色脂肪功能的重要因子。然而，目前没有关于GC对动物或人体白色脂肪棕色化功能影响的体内外研究报道。因此，本研究是从GC影响白色脂肪的棕色功能出发，筛选出调控白色脂肪棕色化的特异miRNA，研究GC调控白色脂肪棕色化的分子机理，搞清GC影响机体代谢的作用机制。首先，体内研究发现地塞米松干预小鼠白色脂肪的重量和细胞体积显著性增大，同时小鼠棕色脂肪组织的功能基因UCP1显著性下降，进一步免疫组化结果也提示其UCP1表达明显减少，这可能与小鼠糖耐量异常有一定的相关性。体外研究发现地塞米松显著抑制原代白脂肪细胞UCP1的基因表达，并呈浓度依赖性；在蛋白水平上，地塞米松同样抑制了小鼠白色脂肪细胞的棕色化功能蛋白UCP-1和PRDM16的表达；在细胞功能上，我们进一步发现地塞米松抑制了小鼠白色脂肪细胞的耗氧量。因此，GC可显著抑制白色脂肪棕色化功能基因的表达。为了进一步深入研究了GC抑制白色脂肪棕色化功能的分子机制，我们通过基因芯片筛选人原代脂肪细胞地塞米松刺激后变化明显的miRNA：miR-27b。在人和小鼠原代脂肪细胞中，糖皮质激素增强miR-27b的表达，验证了基因芯片的结果。糖皮质激素通过活化GR与miR-27b启动子的结合，影响miR-27b的表达。不仅是在基因蛋白水平上，而且在细胞功能水平上，我们的结果均提示过表达miR-27b明显抑制白色脂肪的棕色化功能，干涉miR-27b增强白色脂肪的棕色化功能。即miR-27b调控了白色脂肪细胞的棕色化功能。miR-27b通过作用靶基因PRDM16调控白色脂肪的棕色化功能。体内实验进一步验证了miR-27b对糖皮质激素在白色脂肪棕色化功能中起重要的调控作用，从而影响机体的整体代谢。因此，我们的研究结果提示GC抑制了白色脂肪的棕色化功能，其作用的可能分子机制为：GC通过调节miR-27b的表达，抑制其靶基因PRDM16的作用，进而降低了白色脂肪的棕色化功能。本研究着眼于肥胖、代谢综合征这个医学热点，从调控白色脂肪棕色化功能入手，针对GC对白色脂肪棕色化功能的影响，筛选出受GC调节并调控白色脂肪棕色化的miR-27b，阐述GC影响白色脂肪棕色化可能的分子机制，为治疗机体代谢紊乱提供新的有效手段。