脂肪中小分子“作惡”,影響糖尿病患者認知
◎本報記者 金 鳳
冠心病、心肌梗塞、腦梗塞、下肢壞死……糖tang尿niao病bing帶dai來lai的de並bing發fa症zheng令ling人ren痛tong苦ku不bu堪kan,更geng憂you傷shang的de是shi,它ta還hai會hui誘you發fa認ren知zhi障zhang礙ai,例li如ru輕qing度du認ren知zhi損sun傷shang和he阿e爾er茨ci海hai默mo病bing。有you研yan究jiu顯xian示shi,近jin十shi幾ji年nian來lai,在zai死si亡wang的de糖tang尿niao病bing患huan者zhe中zhong,患huan有you認ren知zhi障zhang礙ai的de比bi重zhong越yue來lai越yue大da。因yin此ci,亟ji須xu找zhao到dao導dao致zhi糖tang尿niao病bing患huan者zhe認ren知zhi障zhang礙ai的de罪zui魁kui禍huo首shou。
近日,科技日報記者從南京大學獲悉,該校醫學院附屬鼓樓醫院畢豔教授團隊聯合該校張辰宇、李靚教授團隊在國際權威學術期刊《細胞代謝》上刊發了一篇文章,揭示了一項重要發現:糖尿病小鼠和糖尿病患者脂肪組織分泌的“miR-9-3p”生物分子過表達,會導致大腦中腦源性神經營養因子的減少,從而促進大腦神經突觸損傷,增加認知功能障礙風險。
脂肪組織功能異常對糖尿病患者認知產生不良影響
“近年有研究發現,糖尿病患者的腸道、脂zhi肪fang組zu織zhi功gong能neng異yi常chang對dui其qi大da腦nao的de認ren知zhi會hui產chan生sheng不bu良liang影ying響xiang,特te別bie是shi肥fei胖pang的de糖tang尿niao病bing患huan者zhe,其qi認ren知zhi損sun傷shang和he腦nao萎wei縮suo的de程cheng度du要yao比bi正zheng常chang體ti重zhong的de糖tang尿niao病bing患huan者zhe更geng嚴yan重zhong。”該文章的第一作者、南nan京jing大da學xue醫yi學xue院yuan附fu屬shu鼓gu樓lou醫yi院yuan博bo士shi後hou王wang進jin告gao訴su記ji者zhe,既ji有you研yan究jiu顯xian示shi,脂zhi肪fang組zu織zhi功gong能neng異yi常chang在zai糖tang尿niao病bing患huan者zhe的de認ren知zhi障zhang礙ai發fa生sheng發fa展zhan過guo程cheng中zhong起qi著zhe重zhong要yao作zuo用yong。
“例如,脂肪組織產生的細胞因子如瘦素、脂聯素等,可以維持大腦認知記憶功能;而在代謝疾病患者中,脂肪產生的炎症因子如白介素6、白介素1,huiyinfamanxingzhongshuxitongyanzheng,sunshangdanaozhonghaimatideshenjinggongneng,cujinrenzhizhangaifasheng。ermuqianduitangniaobinghuanzhezhifangzuzhigongnengdeganyu,haibunengnizhuanrenzhizhangaidejincheng。”王進說。
另有最新研究發現,脂肪組織也可分泌細胞外囊泡(EVs)。細胞外囊泡攜帶有多種蛋白質、脂類、脫氧核糖核酸(DNA)、信使核糖核酸(mRNA)、微小核糖核酸(miRNA)等。
王進介紹,身體肥胖或者脂肪組織功能異常後,人體分泌的細胞外囊泡中,一些物質也會發生變化,會誘發2型糖尿病;此外,當這些物質隨著細胞外囊泡進入肝髒,會導致肝髒代謝異常,誘發脂肪肝。
“但細胞外囊泡能否進入大腦引起認知功能的損傷,此前還不得而知。”王進說,這成為科研團隊此次研究關注的焦點。
此次研究中,畢豔團隊首先利用脂肪移植,研究脂肪組織在糖尿病患者認知功能損傷中的作用。
“我(wo)們(men)發(fa)現(xian),健(jian)康(kang)小(xiao)鼠(shu)在(zai)移(yi)植(zhi)了(le)糖(tang)尿(niao)病(bing)小(xiao)鼠(shu)的(de)脂(zhi)肪(fang)組(zu)織(zhi)後(hou),出(chu)現(xian)認(ren)知(zhi)功(gong)能(neng)損(sun)傷(shang),大(da)腦(nao)中(zhong)海(hai)馬(ma)體(ti)的(de)神(shen)經(jing)突(tu)觸(chu)密(mi)度(du)降(jiang)低(di)。進(jin)一(yi)步(bu)的(de)細(xi)胞(bao)實(shi)驗(yan)發(fa)現(xian),糖(tang)尿(niao)病(bing)小(xiao)鼠(shu)脂(zhi)肪(fang)組(zu)織(zhi)分(fen)泌(mi)的(de)細(xi)胞(bao)外(wai)囊(nang)泡(pao)可(ke)造(zao)成(cheng)神(shen)經(jing)突(tu)觸(chu)損(sun)傷(shang),而(er)去(qu)除(chu)該(gai)細(xi)胞(bao)外(wai)囊(nang)泡(pao)可(ke)顯(xian)著(zhu)減(jian)輕(qing)此(ci)效(xiao)應(ying)。”王進介紹。
細胞外囊泡中關鍵分子水平升高誘發神經突觸損傷
捕捉到脂肪組織的細胞外囊泡“線索”haibugou,tashifouzhijiecanyuletangniaobingxiaoshuderenzhigongnengzhangaifasheng,xuyaojinyibuyanzheng。yanjiurenyuanfenbiejiangtangniaobingxiaoshuhetangniaobinghuanzhezhifangzuzhizhongdexibaowainangpaozhushedaojiankangxiaoshudeweijingmaihedanaohaimatizhong,jieguofaxianjiankangxiaoshuchuxianxianzhudeshenjingtuchujianshaoherenzhigongnengsunshang。
借(jie)助(zhu)細(xi)胞(bao)外(wai)囊(nang)泡(pao)示(shi)蹤(zong)技(ji)術(shu),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)又(you)發(fa)現(xian),脂(zhi)肪(fang)組(zu)織(zhi)的(de)細(xi)胞(bao)外(wai)囊(nang)泡(pao)可(ke)被(bei)運(yun)輸(shu)到(dao)腦(nao)中(zhong),並(bing)在(zai)海(hai)馬(ma)體(ti)神(shen)經(jing)元(yuan)中(zhong)富(fu)集(ji)。這(zhe)些(xie)結(jie)果(guo)提(ti)示(shi)糖(tang)尿(niao)病(bing)小(xiao)鼠(shu)脂(zhi)肪(fang)組(zu)織(zhi)的(de)細(xi)胞(bao)外(wai)囊(nang)泡(pao)對(dui)其(qi)認(ren)知(zhi)功(gong)能(neng)有(you)害(hai)。
“注射了糖尿病小鼠脂肪組織細胞外囊泡的健康小鼠,在水迷宮實驗中變得遲鈍;在新物體識別實驗中,小鼠對物體的識別和記憶能力也沒有那麼強了。”王進補充。
脂肪組織細胞外囊泡中到底是哪類物質破壞了認知功能,科研人員繼續探尋。
既往研究表明,miRNA是脂肪組織細胞外囊泡中抑製基因表達的一類生物關鍵分子。在此次研究中,研究人員發現脂肪組織的細胞外囊泡可將miRNA運輸至大腦的海馬體中,而靶向清除脂肪組織細胞外囊泡中的miRNA則可減輕糖尿病小鼠的認知功能損傷。
“更重要的是,生物分子miR-9-3p在糖尿病小鼠的海馬體、脂肪組織細胞外囊泡以及糖尿病患者脂肪組織細胞外囊泡中均顯著上調。”王進說,為了驗證miR-9-3p到底是不是罪魁禍首,他們將肥胖的糖尿病受試者的脂肪組織、脂肪組織細胞外囊泡和血清細胞外囊泡中miR-9-3p水平與正常受試者進行比較,結果發現前者的指標顯著上調;糖尿病及糖尿病伴輕度認知障礙患者血清miR-9-3p水平也均顯著上調,且患者的miR-9-3p分子水平越高,認知能力越差。
miR-9-3p為何會對認知能力有如此大的殺傷力?研究人員發現,miR-9-3p過表達導致神經元的基因發生變化,其中腦源性神經營養因子減少,誘發了腦神經突觸損傷。
王wang進jin認ren為wei,糖tang尿niao病bing患huan者zhe認ren知zhi功gong能neng損sun傷shang較jiao隱yin秘mi,病bing程cheng進jin展zhan卻que很hen快kuai,甚shen至zhi是shi不bu可ke逆ni轉zhuan的de,如ru果guo在zai損sun傷shang早zao期qi能neng及ji時shi預yu警jing,進jin行xing早zao期qi幹gan預yu,就jiu可ke以yi控kong製zhi病bing情qing防fang止zhi惡e化hua。“細胞外囊泡可以作為一種診斷標誌物,一旦發現miR-9-3p升高,就可以提前預防其對於認知功能的損傷,避免嚴重後果。”王進說。
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