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……tangniaobingdailaidebingfazhenglingrentongkubukan,gengyoushangdeshi,tahaihuiyoufarenzhizhangai,liruqingdurenzhisunshangheeercihaimobing。youyanjiuxianshi,jinshijinianlai,zaisiwangdetangniaobinghuanzhezhong,huanyourenzhizhangaidebizhongyuelaiyueda。yinci,jixuzhaodaodaozhitangniaobinghuanzherenzhizhangaidezuikuihuoshou。
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。
“womenfaxian,jiankangxiaoshuzaiyizhiletangniaobingxiaoshudezhifangzuzhihou,chuxianrenzhigongnengsunshang,danaozhonghaimatideshenjingtuchumidujiangdi。jinyibudexibaoshiyanfaxian,tangniaobingxiaoshuzhifangzuzhifenmidexibaowainangpaokezaochengshenjingtuchusunshang,erquchugaixibaowainangpaokexianzhujianqingcixiaoying。”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”還hai不bu夠gou,它ta是shi否fou直zhi接jie參can與yu了le糖tang尿niao病bing小xiao鼠shu的de認ren知zhi功gong能neng障zhang礙ai發fa生sheng,需xu要yao進jin一yi步bu驗yan證zheng。研yan究jiu人ren員yuan分fen別bie將jiang糖tang尿niao病bing小xiao鼠shu和he糖tang尿niao病bing患huan者zhe脂zhi肪fang組zu織zhi中zhong的de細xi胞bao外wai囊nang泡pao注zhu射she到dao健jian康kang小xiao鼠shu的de尾wei靜jing脈mai和he大da腦nao海hai馬ma體ti中zhong,結jie果guo發fa現xian健jian康kang小xiao鼠shu出chu現xian顯xian著zhu的de神shen經jing突tu觸chu減jian少shao和he認ren知zhi功gong能neng損sun傷shang。
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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