Nature:MicroRNA103和107调节胰岛素敏感性

2011-06-09 13:16 · sunny

摘要:小RNA越来越被认定可以作为一种新的调节分子影响多种生物学功能。但是并没有证据表明在胰岛素敏感性方面有直接的调节,该研究显示,肥胖小鼠中小RNA103和107 (miR-103/107)的表达超过正常水平。   miR-103/107 precur

摘要:microRNA越来越被认定可以作为一种新的调节分子从而影响多种生物学功能,但是并没有证据表明在胰岛素敏感性方面有直接的调节作用。该研究显示,肥胖小鼠中小RNA103和107 (miR-103/107)的表达超过正常水平,来自瑞士的研究人员发现两种microRNA分子的上调表达可能是导致肥胖和II型糖尿病的胰岛素信号转导功能紊乱的关键。

miR-103/107 precursor

miR-103/107 precursor

瑞士联邦理工学院 (ETH Zurich) 科学家们发现沉默这两种microRNA可以改善肥胖老鼠的葡萄糖敏感性。该项研究以题为 “MicroRNA 103和107 调节胰岛素敏感性”的论文于2011年6月8日发表在Nature杂志上,这项发现可能会给人类肥胖治疗指明方向。 

MicroRNA,是非编码RNA当中的一小部分,通过结合并沉默蛋白合成模板mRNA的方式关闭完整的基因表达网络。几份研究已经表明microRNA涉及癌症、糖尿病、心脏病和神经紊乱。正在研究当中的一个microRNA序列作为一个潜在性治疗丙型肝炎的药物在人类身上进行临床测试。 

瑞士联邦理工学院分子生理学者Markus Stoffel早就想看看某些microRNA是否与肥胖和糖尿病相关联。为此,他和他的同事们进行了基因表达分析,发现microRNA 103 和107在患有脂肪肝病的老鼠和人类体内都上调表达,而脂肪肝病是胰岛素抗性和糖尿病的先兆。 

为了证实这两种microRNA导致胰岛素抗性,Stoffel和他的同事们使用一种病毒载体在健康老鼠体内表达这两种microRNA,结果它们很快产生高血糖症状。接着他们挑选两组肥胖老鼠---一组通过遗传修饰变胖,而另一组是由正常老鼠组成,通过喂食高脂肪食物变胖,并在这两组老鼠体内沉默这两种microRNA的表达,结果都显示这两组老鼠肝细胞和脂肪细胞中葡萄糖代谢得到了改善。 

研究人员们随后通过基因表达实验确定出这两种microRNA通过关闭一种称作小窝蛋白-1(caveolin 1)的膜蛋白表达来降低胰岛素敏感性。在脂肪细胞中,小窝蛋白-1能稳定胰岛素受体。

 

生物探索推荐英文原文:

MicroRNAs 103 and 107 regulate insulin sensitivity

Defects in insulin signalling are among the most common and earliest defects that predispose an individual to the development of type 2 diabetes. MicroRNAs have been identified as a new class of regulatory molecules that influence many biological functions, including metabolism However, the direct regulation of insulin sensitivity by microRNAs in vivo has not been demonstrated. Here we show that the expression of microRNAs 103 and 107 (miR-103/107) is upregulated in obese mice. Silencing of miR-103/107 leads to improved glucose homeostasis and insulin sensitivity. In contrast, gain of miR-103/107 function in either liver or fat is sufficient to induce impaired glucose homeostasis. We identify caveolin-1, a critical regulator of the insulin receptor, as a direct target gene of miR-103/107. We demonstrate that caveolin-1 is upregulated upon miR-103/107 inactivation in adipocytes and that this is concomitant with stabilization of the insulin receptor, enhanced insulin signalling, decreased adipocyte size and enhanced insulin-stimulated glucose uptake. These findings demonstrate the central importance of miR-103/107 to insulin sensitivity and identify a new target for the treatment of type 2 diabetes and obesity.

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