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J Nanobiotechnol | 四川大学华西口腔医院田卫东教授团队:棕色脂肪胞外囊泡激活白色脂肪棕色化对抗肥胖

随着人类生活水平的提高,体内白色脂肪组织(White Adipose Tissue, WAT)积聚过多而导致的肥胖患者数量显著增加, 世界卫生组织已将肥胖定义为一种慢性疾病。肥胖不仅与多种系统性疾病(如糖尿病、心脑血管疾病等)的发生相关,而且与牙周病、根尖周病、口腔菌群的改变、唾液腺分泌等口腔疾病以及头颈部肿瘤都有密切的关系。除白色脂肪外,脂肪组织还包括两种与能量消耗密切相关的脂肪,即棕色脂肪组织(Brown adipose tissue, BAT)和米色脂肪组织(Beige/Briteadipose tissue),其中米色脂肪组织是白色脂肪组织在外界刺激下(如寒冷等)产生的棕色脂肪样细胞,该过程称为“白色脂肪棕色化”,目前作为对抗肥胖的一种新策略而广受关注。

2022年3月28日,四川大学华西口腔医院田卫东教授团队Journal of Nanobiotechnology发表了题为“Nucleophosmin3 carried bysmall extracellular vesicles contribute to white adipose tissue browning”的文章 (2022, 28;20(1):165),发现棕色脂肪来源的胞外囊泡可以通过携带NPM3调控白色脂肪棕色化并有效对抗肥胖。四川大学华西口腔医院田卫东教授和于湄副教授为论文共同通讯作者,博士生张岩为论文第一作者。

J Nanobiotechnol | 四川大学华西口腔医院田卫东教授团队:棕色脂肪胞外囊泡激活白色脂肪棕色化对抗肥胖
该研究发现了一种新型的脂肪因子——Nucleoplasmin3 (NPM3),在棕色脂肪中富集,其表达可被寒冷诱导上调,同时与个体体重呈现负相关。功能研究表明,NPM3可作为细胞产热过程的一个组成部分,调节脂肪组织的产热以促进白色脂肪棕色化过程。通过RNA免疫共沉淀技术发现,NPM3的靶基因是调控脂肪棕色化的关键基因PRDM16,进一步分析表明,NPM3作为一种RNA结合蛋白,可以增强PRDM16 mRNA的稳定性,在NPM3缺乏的情况下,PRDM16 mRNA的半衰期变短,降解加快。
进一步实验证明,NPM3通过胞外囊泡(small Extracellular Vesicles,sEVs)发挥调控作用。静脉注射棕色脂肪sEVs能显著提高体内PGC1α、CIDEA和UCP1等产热基因的表达,并诱导白色脂肪棕色化,改善肥胖个体全身能量消耗、葡萄糖稳态、胰岛素敏感性和脂肪组织炎症;而下调棕色脂肪中的NPM3将显著削弱sEVs的棕色化作用。这些结果表明棕色脂肪sEVs可以通过携带NPM3调控白色脂肪的棕色化过程并改善肥胖引起的代谢紊乱。由于sEVs具有免疫源性低、易于储存等优点,直接注射工程化sEVs动员机体白色脂肪组织棕色化,可以作为一种新的治疗策略在肥胖及其并发症的治疗中发挥积极作用。

J Nanobiotechnol | 四川大学华西口腔医院田卫东教授团队:棕色脂肪胞外囊泡激活白色脂肪棕色化对抗肥胖

参考文献

Nucleophosmin3 carried by smallextracellular vesicles contribute to white adipose tissue browning. J Nanobiotechnol, 2022, 28;20(1):165.

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