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Nat Commun | 贵州医科大学郭兵等团队发现脂肪囊泡递送miR-30a-3p驱动肝脂质沉积,Sirt3作为上游“分子开关”

时间:2026-04-23 热度:

代谢功能障碍相关脂肪变性肝病(MASLD)是当前全球最常见的慢性肝病之一,其核心特征是脂肪组织功能紊乱以及甘油三酯在肝脏中的异常积累。脂肪组织不仅是机体重要的能量储存器官,还可分泌游离脂肪酸、脂肪因子及多种炎症因子,使肝脏更易受到脂毒性损伤并诱发代谢异常。然而,脂肪组织如何通过“远程”器官间通讯影响肝脏脂质代谢,其具体分子机制仍不清楚,这也限制了 MASLD 干预策略的进一步发展。

 

小细胞外囊泡(small extracellular vesicles,sEVs)是脂肪组织与肝脏之间信息交流的重要载体,可转运蛋白质、小分子和微小RNA(miRNA)等生物活性物质,进而改变受体细胞的代谢状态。前期研究证实,Sirt3可激活自噬以促进脂肪细胞脂解,并保护肝细胞免受脂毒性损伤。然而,Sirt3在调控脂肪细胞-肝细胞交叉对话中的作用仍未完全阐明。

 

 

近日,贵州医科大学张甜、郭兵、令狐克刚、澳门大学林理根共同通讯团队在Nature Communications(IF=15.7)发表题为“Adipocyte small extracellular vesicle-derived microRNA-30a-3p exacerbates hepatic steatosis in high fat diet-fed male mice”的研究论文。本研究揭示了脂肪组织sEV来源的微小RNA在驱动肝细胞脂毒性中的关键作用,并提示抑制miR-30a-3p有望成为MASLD的治疗策略,揭示了“脂肪组织—肝脏轴”在 MASLD 发生发展中的新机制,并为基于外泌体和miRNA的精准治疗提供了新的理论依据和潜在靶点。

 

图片来源:《Nature Communications》

(https://www.nature.com/articles/s41467-026-71731-2)

 

 

·研究结果·

1

HFD小鼠脂肪组织移植诱导受体lean小鼠肝脂肪变性,MASLD患者脂肪组织中SIRT3的下调

 

研究人员发现将高脂饮食(HFD)喂养雄性小鼠的脂肪组织移植给到正常lean受体小鼠,会加重受体的胰岛素抵抗与肝脂肪变性,此外在MASLD患者及HFD诱导的MASLD小鼠模型中,脂肪组织中SIRT3表达下调,提示脂肪组织SIRT3可能参与了脂肪-肝脏器官间串扰

 

图1 HFD小鼠脂肪组织移植诱导受体lean小鼠肝脂肪变性,MASLD患者脂肪组织中SIRT3的下调[1]

 

2

脂肪组织特异性过表达SIRT3可改善高脂饮食(HFD)喂养小鼠的胰岛素敏感性并减轻肝脏脂肪变性

 

脂肪特异性过表达 SIRT3 可显著减轻小鼠肝脏脂肪变性、脂质沉积、降低肝损伤标志物(ALT/AST)并改善糖脂代谢;反之,脂肪特异性敲低 SIRT3 则加剧肝脏脂质积累。体外共培养实验进一步证实,脂肪细胞释放的循环因子可调节肝细胞脂代谢,而SIRT3在这一跨器官通讯中扮演关键分子

 

图2 脂肪组织特异性过表达SIRT3可减轻高脂饮食(HFD)小鼠肝脏中脂质沉积[1]

 

3

小鼠循环sEVs及脂肪细胞来源sEVs调控肝细胞重编程相关miRNAs的鉴定

 

miRNA 测序结果发现,miR-30a-3p、miR-196a-5p、miR-511-5p在HFD状态下显著升高,且在Sirt3过表达后被抑制,在MASLD患者来源的sEVs中,仅miR-30a-3p呈现一致的上调趋势,提示其可能是介导脂肪-肝脏跨器官通讯的关键效应分子。GO富集分析显示,这些差异表达miRNA的靶基因主要富集在自噬调控和代谢过程相关通路,进一步支持sEVs携带的miRNA通过影响肝细胞自噬与代谢重编程参与肝脏脂质沉积

 

图3 小鼠循环sEVs及脂肪细胞来源sEVs调控肝细胞重编程相关miRNAs的鉴定[[1]

 

4

SIRT3通过H3K56去乙酰化抑制miR-30a-3p的转录

 

在SIRT3过表达的脂肪细胞及其来源的sEVs中,miR-30a-3p转录水平显著降低;而在SIRT3敲低的脂肪细胞、其sEVs及脂肪特异性SIRT3敲低小鼠的sEVs 中,miR-30a-3p水平显著升高。ChIP-qPCR 证实,乙酰化的H3K56可直接结合于miR-30a-3p启动子上游区域并促进其转录;SIRT3过表达则抑制这一结合,从而抑制miR-30a-3p转录。

 

图4 SIRT3通过H3K56去乙酰化抑制miR-30a-3p的转录[1]

 

 

·研究结论·

本研究首次阐明脂肪组织SIRT3去乙酰化H3K56 –miR-30a-3p–Beclin1信号轴,调控脂肪组织—肝脏器官间通讯,从而改善 MASLD 中的肝脏脂质沉积、胰岛素抵抗及肝功能损伤。不仅揭示了SIRT3在MASLD进展过程中的多器官交互中的作用机制,也提出了sEVs-miR-30a-3p可作为MASLD潜在的无创生物标志物与治疗靶点。

 

 

和元助力

 

和元生物有幸为研究者提供实验中用到的AAV载体,通过AAV-Adipoq载体实现对小鼠脂肪细胞的特异性调控。以实际行动助力基础科学研究!

 

参考文献

[1] Zhang T, Hu L, Chen D, Chen Y, Zhou F, Lou R, Zhou Y, Wang Y, Shi M, Linghu KG, Lin L, Guo B. Adipocyte small extracellular vesicle-derived microRNA-30a-3p exacerbates hepatic steatosis in high fat diet-fed male mice. Nat Commun. 2026 Apr 11. doi: 10.1038/s41467-026-71731-2

 

 

和元生物

和元生物成立于2013年,作为深耕细胞和基因治疗核心领域的高新技术企业,专注于为细胞和基因治疗的基础研究提供基因治疗载体研制、基因功能研究、药物靶点及药效研究等CRO服务,可提供①组学服务:常规转录组、单细胞转录组、基因组、代谢组及蛋白组等。②载体构建和病毒包装:质粒、siRNA、腺相关病毒(AAV)、腺病毒(ADV)、慢病毒(LVV)、逆转录病毒(RV)、单纯疱疹病毒(HSV)等病毒载体生产服务,提供R&D、实验室级别、GMP级别满足研发、小动物、大动物NHP到临床的不同研究阶段的使用需求。③细胞实验服务:过表达、干扰稳定株构建,单克隆细胞株构建服务及细胞功能学、药效学实验服务。④动物实验及机制研究:神经、代谢、肿瘤动物模型、药效药代、病理切片及蛋白、核酸检测服务。⑤特色项目服务:CRISPR文库筛选服务,外泌体整体研究服务,AAV衣壳筛选服务、听力研究整体项目服务,满足客户定制化或一站式项目服务,助力基础科学研究,促进基础研究到临床转化应用,推动细胞和基因治疗行业发展。

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