包含血清外泌体miR-122怎么读的词条

本文目录一览：

• 1、什么是外泌体？
• 2、什么是外泌体保存液，外泌体保存液介绍？
• 3、Chapter1-miRNA
• 4、什么是NK细胞外泌体？
• 5、Mir英文怎么读
• 6、细胞外miRNAs：从生物标志物到生理和疾病的调节因子

什么是外泌体？

什么是外泌体

人到中年，最难以启齿的矛盾便是脸上越来越多的皱纹和内心与日俱增的

“抗老需求”之间的矛盾。为了今天的容颜不被明天改变，什么玻尿酸、水光针甚至是干细胞美容，我都勇于“尝鲜”。而作为美容界的后起之秀——“外泌体”，我更是不愿错过。毕竟它虽然是近两年兴起的美容模式，但其发展历史也已经有40多年了，而它的美容功效更是有口皆碑，比干细胞美容有过之而无不及，一时间，关于外泌体美容的宣传铺天盖地，可谓是风头无两，颇有“江湖大佬”的地位。但也正因为如此，我们更要科学严谨的对待外泌体美容，了解它的原理，才能更好的应用它。

外泌体，从字面上看，就是细胞向外分泌的物体。科学释义是：细胞所分泌的直径为30~150nm的双层磷脂囊泡，主要功效成分包括蛋白质类物质及micRNA类核酸物质。

外泌体的作用机理

外泌体最大的功能便是人体的“通信兵”，它能在细胞间传递物质，从而调控受体细胞的功能及生物学行为。通俗的说，外泌体就好像一辆“细胞货拉拉”，装了自家一堆有用的东西（里面有miRNA，mRNA和lncRNA等小分子核酸，还有细胞因子等蛋白），然后分泌出细胞外，再接着进入另一个细胞，进行“卸货搬家”。

希吉亚外泌体分离方法

外泌体天然存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中，希吉亚外泌体的分离方法有很多种，常用的有超速离心法、免疫磁珠法等。

Ø

超速离心法：超速离心法是大家最熟悉的一种分离方法，文献中应用最多且也是目前比较受到认可的方法。超速离心是先通过低速离心去除细胞和细胞凋亡碎片，再通过超高速去除大囊泡和沉淀外泌体。此方法耗时耗力，往往需要8-30个小时；且需要大量的起始材料和超速离心机；产量不高。

希吉亚外泌体美容机制

Ø

免疫磁珠法：利用外泌体表面特有的表面标记物（如CD63、CD9蛋白），用包被抗标记物抗体的磁珠与外泌体囊泡孵育后结合，即可将外泌体吸附并分离出来。该方法具有特异性高、操作简便、不影响外泌体形态完整等优点，但外泌体的生物活性易受pH和盐浓度影响，不利于下游实验。

促进细胞再生。外泌体可以有效刺激受体细胞，释放细胞活力，促进其再生和新生。因而可以帮助淡化祛除斑点，促使肌肤光亮细腻。

修复受损细胞。外泌体外泌体可以加速I型胶原和III型胶原的基因表达，促进成纤维细胞增殖、胶原合成，从而让帮助修复受损的肌肤屏障。而且它可以提高受损部位的修复能力和愈合能力。

抑制炎症产生。外泌体可以诱导巨噬细胞向M2型极化，从而降低了巨噬细胞诱发炎症反应的能力，从而抑制炎症。我们肌肤的很多问题都与肌底炎症有关，而外泌体可以通过抑制炎症来让肌肤从内而外的健康起来。

干细胞疗法围绕使用完整细胞来替代丢失的组织。相反，外泌体是与细胞分离的囊泡。外泌体促进恢复青春活力的方式是利用外泌体中携带的有效成分来帮助其他细胞。

干细胞和外泌体的另一个主要区别是前者仅从身体的特定部位获得，例如：骨髓、血液、脂肪组织。而外泌体，可以从几乎所有类型的细胞中获得。胎盘中也含有大量的外泌体。

通过上述科普，大家对外泌体美容一定有了更全面的认识

什么是外泌体保存液，外泌体保存液介绍？

外泌体(exosomes)是一种由活细胞分泌，直径在30-150nm，具有双层脂质膜结构的小囊泡，它在机体内广泛存在，如外周血、腹水、尿液、唾液、脑脊液等各种体液中，内含丰富的蛋白质、脂质以及核酸等生物活性成分。外泌体参与物质运输，还携带和传递重要的生物信息，在介导免疫抗原递呈、树突状细胞的活化、神经退行性疾病发生、肿瘤细胞抗原的转移及肿瘤诊断治疗中发挥重要作用，吸引了很多科研人员的关注，在深入研究外泌体前，外泌体的提取纯化、鉴定及合理保存是首要的步骤，也是一切后续实验的基础，只有高活性、高稳定性的外泌体才能确保后续实验的质量和可信度。

目前外泌体只能在2～8℃稳定保存3天，-20℃稳定保存1个月。长期保存需要-80℃低温，并且不能冻融，存储条件要求高，这些缺点影响了外泌体的深入研究。

由此，有效保持外泌体的完整性、生物活性和内含物稳定性的外泌体保存液仍有待开发。

Chapter1-miRNA

        植物miRNA受HEN1催化的3'端2'-O-甲基化作用而免受降解。拟南芥中HEN1的缺失导致大多数miRNA的积累减少以及miRNA大小异质性。水稻中也观察到了类似的结果。对拟南芥 hen1 突变体的进一步研究发现，3'至5'的截短和3'的尿苷化是miRNA降解的两个主要机制（图1）。实际上，这些机制也可用于动物体内的piRNA降解，例如果蝇、秀丽隐杆线虫、斑马鱼、小鼠。因此，小RNA的3'甲基化是保护它们免于降解必不可少的普遍机制。尽管已经确定了小RNA降解所需的其他几个基因，但小RNA周转的全部范围仍不清楚。

        在拟南芥，水稻和玉米中，在 hen1 突变体中广泛观察到miRNA的3'尿苷化。拟南芥中的核苷酸转移酶HEN1 SUPPRESSOR 1（HESO1）和UTP：RNA URIDYLYLTRANSFERASE（URT1）将3'没有甲基化的miRNA尿苷化并促进其降解。 heso1 ， utr1 突变体会减弱miRNAs尿苷化的降解； hen1 突变体中，3'尿苷化程度增加且发育缺陷。在体外，HESO1和URT1具有向未甲基化的RNA添加U残基的能力，而RNA的3'甲基基团抑制了它们的活性。有趣的是，它们对体内miRNA底物有不同的偏好：HESO1和URT1分别偏爱U端和A端miRNA，这使未甲基化的miRNA（尤其是A端miRNA）。经历URT1催化的尿苷化，这使它们被HESO1的青睐。

        还已经鉴定出负责小RNA降解的核酸外切酶。反向遗传筛选和体外酶法测定表明，小分子降解核酸酶1（SDN1）表现出3'至5'核酸外切酶活性，并特异性地作用于短ssRNA 。 SDN1属于一个包含四个成员的家族。三个SDN成员的突变会导致严重的形态异常，并增加miRNA和siRNA的积累，表明SDN成员在降解小RNA方面具有冗余功能。尽管小RNA的3'甲基部分抑制核酸外切酶的活性，但已证明在hen1和野生型植物中，miRNA的3'截短均由SDN进行。通过比较miRNA图谱，在 hen1 突变体或缺失SDN1和SDN2的野生型植物中观察到3'截短的miRNA的积累减少。

        由于尿苷酸化的miRNA不能在体外被SDN1降解，因此应该有其他核酸外切酶降解尿苷化的miRNA。在其他真核生物中，已经鉴定出了几种以尿苷酸化的RNA为底物的核酸外切酶，eg：在哺乳动物中，DIS3-like2（DIS3L2），其在酵母中的直系同源物也能够降解尿嘧啶化的RNA ;在衣藻中，外泌体subunit Ribosomal RNA-Processing Protein 6（RRP6）表现出3'至5'核酸外切酶活性，并特异性作用于尿酸化的miRNA。体内RRP6的去除会导致小RNA的丰度增加，这暗示RRP6可能是降解尿苷化miRNA的核酸外切酶。因此，研究RRP6和DIS3L2的直系同源物将加快拟南芥中有利于尿酸化miRNA的核酸外切酶的发现。

      除了SDN1，HESO1和URT1在体内与AGO1相互作用。在体外，这三种蛋白质都能够尿苷化或截短与AGO1相关的miRNA，而修饰的miRNA保留在AGO1上。由于miRNA3'甲基化抑制了HESO1和URT1的活性，miRNA的3'甲基仅部分作用于SDN1 ，因此在AGO1结合的miRNA降解期间，SDN1去除miRNA的3'甲基，使未甲基化的miRNA有利于HESO1和URT1进行尿苷化，并且有未鉴定的核酸外切酶x降解U尾miRNA。此机制也可能适用于游离miRNA，或者SDN1可以直接降解游离miRNA。

Mode of action of miRNAs

植物miRNA转录后调控基因表达主要通过清除转录本和抑制表达两种机制。

miRNA-guided transcript cleavage

        通过序列互补识别靶标后，miRNA介导AGO1在靶标转录本miRNA的第10和11个核苷酸相对应的磷酸二酯键处裂解。 除了AGO1，其他AGO蛋白，包括AGO2，AGO4，AGO7和AGO10，也被证明具有裂解活性，这由AGO蛋白中的RNase H-like PIWI结构域决定的。

miRNA-mediated translation repression

        miRNA介导的转录物切割的广泛存在，植物中很少观察到miRNA指导的翻译抑制，eg： miR172和miR156 / 157分别调节AP2和SPL3是通过翻译抑制实现的。当miR172和miR156 / 157异常积累时，AP2和SPL3的转录本水平却与野生型相似，蛋白质水平发生了变化，于是有人提出miRNA介导的翻译抑制。后来，据报道还有其他几种miRNA以类似的方式调节其靶标，例如miR159 ，miR164，miR165 / 6 ，miR171，miR395，miR398和miR834 。而且，已经表明，miRNA通过抑制蛋白质合成而不是促进蛋白质降解来抑制其靶标的翻译。

        已经确定了与miRNA指导的翻译抑制有关的几个因素，包括微管切断酶KATANIN 1（KTN1）；加工体（P体）的组成部分VARICOSE（VCS）； 一种GW重复蛋白SUO；以及ER膜蛋白ALTERED MERISTEM PROGRAM 1（AMP1）。如果这些基因突变会改变miRNA靶标的蛋白质水平，而不会影响它们的转录水平，表明miRNA介导的翻译表达与转录物的切割无关。而且，大多数miRNA富集于膜结合的多核糖体上，这表明miRNA指导的转录物切割和翻译抑制在ER上发生。然而，转录物的切割也可能以与胞浆中多核糖体无关的方式发生。

miRNAs in plant development

miRNA介导的调控产生的影响被广泛研究。 植物中的许多miRNA靶标是调节多种生物过程的转录因子，包括莲座丛叶和根的发育，花的形态发生，茎顶端优势，激素信号传导，对干旱和高盐度的非生物胁迫响应以及植物对病毒和细菌的免疫。很多研究揭示了miRNAs在植物发育过程中的生物影响（图2，表1）

miRNA-mediated regulation of meristem organization and cell polarity

植物分生组织在可能在特定的生长区域中包含未分化的细胞。分生组织的细胞分化生成植物器官，并且细胞分化过程在分子水平上受到严格调节。作为基因表达的关键调控因子，miRNA及其功能是分生组织维持不可或缺的组成部分。植物的叶子从茎尖分生组织的外围区域产生，形成叶面叶腹，前后-轴和中-外极化结构。随着细胞分裂，扩展和分化，叶片发育不断发展。已知有几种miRNA可以调节分生组织的维持和叶片模式。 

花的发育是植物生长的重要阶段，它包括从营养生长到生殖生长的过渡。在拟南芥中，miR156/157，miR159和miR172等miRNA家族在开花过程中表现出调节功能。 miR156/157家族有10个保守的成员miR156a-h和miR157a-d，它参与生殖阶段的过渡。在此过程中，miR156/157的丰度下降，导致其靶基因 SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE(SPL） 的表达增加。一致地，miR156/157过表达导致开花延迟。单子叶植物中的miR156似乎参与了辅助分生组织的启动。在柳枝中，miR156-SPL调节分蘖。在玉米中，miR156调控 TSH4 可控制穗发育，这是谷物形成的重要过程；miR156-SPL还涉及植物中衰老途径的控制。在番茄中，响应赤霉素（GA）信号，miR156与miR319介导的途径一起调节了向开花的过渡，整合了两个无关的miRNA功能。

miR159参与了短日照条件下的开花期，通过GAMYB相关基因促进花期转变， MYB33 / 65/1101 是影响LEAFY活性的GA特异性转录因子。miR172通过其靶标 APETALA 2（AP2） 的翻译抑制参与花的发育。 miR172对开花的抑制作用在玉米，大麦，大豆和水稻中得到保留。

miRNA-mediated regulation of root architecture

植物根系能够吸收水分和养分，也是与土壤环境相互作用的场所。 根的发育受多个因素的精确调控。 在植物中，已知一些小RNA及其靶标参与侧根发育。 这些包括miR164及其靶标，即植物特异性转录因子 NAC1 DOMAIN CONTAINING PROTEIN 1 (NAC1) 它调节拟南芥和玉米的侧根形成。 同样在渗透胁迫下，过表达马铃薯中Stu-miR164导致StNAC262的表达减少，并限制了侧根的数量。 MIR165/166 编码的miR165a, miR166a, and miR166b在根分生组织的表皮中表达，限制靶基因 PHABULOSA（PHB） 在中央根细胞层中的表达，从而塑造根结构。 miR390在侧根起始位点的特异性表达触发了tasiRNA的产生，从而抑制ARF2/3/4，控制了局部生长素调节网络。反过来，miR390受到 ARF4 的抑制，和其他ARF的正调控。 miR390和ARF2/3/4之间的正负反馈环路定义了miR390的正确定位，并进一步调节了侧根的发育。 miR160靶向 ARF10 和 ARF16 并在根冠形成过程中发挥调节功能。另外，在胁迫条件下，miR393被诱导并切割生长素受体 TIR1 和 AFB2 的转录本，从而影响侧根的发育。

 miRNA也参与与土壤环境的根部共生。在藜苜蓿中，miR169通过将 HAP2-1 （CCAAT结合家族的转录因子）的表达限制在结节区域来影响结节细胞的分化。 miR319d-TCP在大豆和根瘤菌之间的固氮过程中发挥作用。在大豆中，miR393调节植物生长素信号传导中的 GmTIR1 和 GmAFB3 ，该调节对于确定结节发育至关重要。有趣的是，过表达miR390促进侧根生长，但抑制结节形成，表明miR390- ARF 模块在这些发育过程中具有相反的功能

miRNA-mediated regulation of seed development

在一部分陆地植物中，种子是施肥的产物。在种子产生，成熟和萌发过程中起作用的miRNA包括miR159，miR160，miR165 / 166，miR395，miR402和miR417 。在拟南芥中，针对MYB33/65的miR159a/b调控种子的大小和形态。 miR172-AP2还参与确定种子大小，重量以及油和蛋白质含量。在拟南芥和番茄中，miR167-ARF6/8途径似乎可以调节种子的分散和花器官的发育。miR160的靶标ARF10会影响种子发育，因为该基因的沉默会导致扭曲的种子角果。拟南芥miR165/166的丧失导致种子萌发和幼苗早期对ABA的超敏反应。在甘蓝型油菜中，由于无机磷酸盐/铜不足，miR2111，miR399，miR827和miR408的表达增加限制了角果的生长。

在水稻中，miR156调控 SPL 基因会影响籽粒大小和穗分枝。具体而言，OsSPL13正向地调节晶粒长度和晶粒厚度，而OsSPL16负向地调节晶粒长度，但正向地调节晶粒宽度。miR396和miR397分别靶向 OsGRF4 和 OsLAC 来调节颗粒大小。就谷物品质而言，过表达osa-miR5144导致其靶基因 OsPDIL1; 1 的水平降低，这是蛋白质二硫键含量调节和谷物中散装淀粉颗粒形成的关键催化剂。

对过表达miR393和靶标模拟研究表明，它通过靶向两种TIR1 / AFB生长素受体来发挥其在大麦种子发育中的作用。 此外，发育和萌芽的大麦种子的胚胎中富含miRNA，例如miR156，miR168，miR166，miR167和miR894，以及大麦特异性miR5071，它们可能通过靶向作用参与防御反应。 类似OsMLA10的基因。 因此，这些miRNA在胚胎发育过程中可能具有重要的调控作用。

受一作者启发，找到了这本《Plant Small RNA》，并阅读其中内容巩固知识，发布出来为了在疫情这段放假时间督促自己学习，如有批评指正，不胜感激～

什么是NK细胞外泌体？

世界上有成千上万种不同的疾病，不过所有的疾病都可以归因于身体细胞功能出现了故障。 健康并不是一种偶然，而是一种选择 ，我们每个人都可以选择健康！

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，是现代社会典型的“富贵病”之一。 Ⅱ型糖尿病(T2DM) 的病理相对I型糖尿病更为复杂，主要是胰岛β细胞功能障碍和不同程度的胰岛素抵抗，导致无法维持血糖稳态。典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现，即 “三多一少"症状 ，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害和功能障碍，最终可能发展为慢性并发症。

1、 II型糖尿病与胰岛素抵抗

现代社会物质极大丰富，各种美食不停刺激我们的味蕾，很少有小伙伴能抵挡美食的诱惑。然而随之而来的是 肥胖症 的发病率迅速升高，据统计，中国已成为肥胖人口最多的国家。而 肥胖则是Ⅱ型糖尿病的重要危险因素 。体内过多脂肪导致的游离脂肪酸会引起胰岛素抵抗，使脂肪细胞、肌肉细胞和肝细胞对胰岛素的敏感性降低，并导致胰岛素信号传导失调和葡萄糖、脂肪和蛋白质的代谢紊乱 ； 随之而来的高血糖症又促使胰腺不得不分泌更多胰岛素，导致高胰岛素血症。这些因素叠加起来，最终可能导致Ⅱ型糖尿病的发生。

2、 NK细胞与胰岛素抵抗的关系

胰岛 素抵 抗 是由肥胖所引发的严重的并发症，最终会导致Ⅱ型糖尿病。肥胖引起胰岛素抵抗的一个重要原因是起源于内脏脂肪组织（visceraladiposetissue,VAT）的慢性系统性炎症。VAT炎症与促进炎症巨噬细胞在脂肪组织的积累相关，但是诱发巨噬细胞积累的免疫信号仍然未知。

来自克罗地亚里耶卡大学的研究团队发现脂肪组织内的不同表型的自然杀伤细胞（naturalkiller,NK）在肥胖应激及胰岛素抵抗过程中发挥着重要作用。研究人员对两组实验小鼠分别给与普通饮食和高脂肪饮食，发现高脂肪的饮食组的脂肪组织里有NK和干扰素γ（Interferon-γ,IFN-γ）的产生，这表明 NK在肥 胖引发的 脂肪应激和VAT炎症之间存在着关键的联系 。

研究结果表明：肥胖引起脂肪细胞中NK细胞激活受体1（NKcell-activatingreceptor1,NCR1）的配体上调；这刺激NK细胞增殖，刺激IFN-γ产生，进而引起促炎巨噬细胞的分化，产生胰岛素抵抗。NK细胞缺失，NCR1或者IFN-γ能阻止促炎巨噬细胞在VAT的积累，这会大大改善胰岛素敏感。

因此NK细胞是在响应肥胖引起的脂肪应激过程中巨噬细胞分化和胰岛素抵抗的 关键调控子 。此项研究提供了重要的理论依据，证明脂肪组织中的NK细胞及巨噬细胞，可作为治疗代谢综合症病人，及 降低Ⅱ型糖尿病进展风险的新靶点 。

3、 NK细胞外泌体：潜在新策略

自然杀伤(NK)细胞 被认为通过调节全身炎症与Ⅱ型糖尿病相关。然而，NK细胞调节胰岛素敏感性的机制仍然未知。

2021年11月30日，中国药科大学徐寒梅团队在SignalTransductionandTargetedTherapy（IF=18.19）在线发表题为“Naturalkillercell-derivedexosomalmiR-1249-3pattenuatesinsulinresistanceandinflammationinmousemodelsoftype2diabetes”的研究论文，该研究发现来自 瘦小鼠的NK衍生外泌体减轻了肥胖诱导的Ⅱ型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗和炎症。此外，瘦NK衍生的外泌体可增强胰岛素敏感性并缓解脂肪细胞和肝细胞的炎症 。MiR-1249-3p在瘦NK衍生的外泌体中显著上调，可以通过外泌体从NK细胞转移到脂肪细胞和肝细胞。 NK衍生的外泌体miR-1249-3p显著诱导细胞胰岛素敏感性并缓解炎症 。

从机制上讲，外泌体miR-1249-3p直接靶向SKOR1以调节三元复合物SMAD6/MYD88/SMURF1的形成，其通过抑制TLR4/NF-κB信号通路介导葡萄糖稳态。该研究揭示了NK衍生的外泌体miR-1249-3p在缓解胰岛素抵抗中的新作用，并为Ⅱ型糖尿病提供了一系列潜在的治疗靶点。

Ⅱ型糖尿病是代谢性糖尿病的最常见形式，特征是 高血糖（也称为高血糖症）和胰岛素抵抗 。遵循高脂肪饮食的个体特别容易患肥胖症，这显然是人类胰岛素抵抗的最常见原因。胰岛素抵抗的症状包括脂肪细胞、肌肉细胞和肝细胞对胰岛素的敏感性降低，以及失调的胰岛素信号和葡萄糖、脂肪和蛋白质的代谢紊乱，最终导致Ⅱ型糖尿病的平行上升。Ⅱ型糖尿病患者总是伴随着亚临床全身性低度炎症反应和脂肪组织、肝脏、胰岛、下丘脑、心脏组织和其他组织的功能障碍，最终发展为慢性并发症。

先前的研究表明， 免疫系统调节全身的代谢器官 。各种免疫细胞，如T细胞、B细胞、巨噬细胞和NK细胞，在Ⅱ型糖尿病中起着至关重要的作用。肥胖诱导炎症，其特征是巨噬细胞浸润增加，并与巨噬细胞群从抗炎M2巨噬细胞转变为促炎M1巨噬细胞相关，在很大程度上导致肥胖引起的胰岛素抵抗。 NK细胞和巨噬细胞可以合作调节炎症 。此外，脂肪细胞上调肥胖中NK细胞激活受体(NCR1)的配体，这会触发NK细胞的增殖。事实上，NK细胞在肥胖诱导的炎症和胰岛素抵抗中起着关键作用。然而，NK细胞在肥胖引起的炎症中的作用和机制尚不清楚。 

外泌体是直径约30-150nm的囊泡状体 ，是细胞内体膜向内出芽形成的多囊泡，与细胞膜融合后释放到细胞外环境中。外泌体由各种类型的细胞产生，并通过运输信息货物作为细胞间通讯的介质，例如蛋白质、脂质和RNA（miRNA、mRNA、lncRNA和circRNA），在外泌体中稳定并转移。此外，外泌体可以由胰岛β细胞、干细胞和胰岛素敏感组织分泌，然后转移到代谢器官、免疫细胞和内皮细胞以维持葡萄糖稳态或通过免疫反应、氧化应激和血管生成加重胰岛素抵抗。然而，脾脏NK细胞衍生的外泌体在Ⅱ型糖尿病的发生和发展中的参与尚不清楚。

NK细胞通过控制炎症因子的释放在小鼠体内发挥抗抑郁样作用。 NK细胞衍生的外泌体miR-207减少促炎细胞因子（IL-1β、IL-6和TNF-α)的释放并减轻小鼠的抑郁样症状 。在这项研究中，揭示了 NK衍生的外泌体在缓解胰岛素抵抗中的新作用，并为Ⅱ型糖尿病提供了潜在的治疗靶点 。

Mir英文怎么读

mir 英[mɪə] 美[mɪr]

n. 米尔（沙 俄时代的一种村社组织）;

细胞外miRNAs：从生物标志物到生理和疾病的调节因子

原文链接： Cell Metabolism 30, October 1, 2019. Extracellular miRNAs: From Biomarkers to Mediators of Physiology and Disease. IF: 22.415

miRNAs可在血清和其他体液中发现，并可作为疾病的生物标志物。更重要的是，分泌型miRNAs，尤其是胞外囊泡(EVs)如外泌体分泌的miRNAs，可能介导不同组织间的旁分泌和内分泌通讯，从而调节基因表达和远程调控细胞功能。分泌型miRNAs受影响时可能会导致组织功能障碍、衰老和疾病。 脂肪组织是循环外泌体miRNA的重要来源。 在许多代谢条件下发生的脂肪组织质量或功能的改变可以导致循环miRNA的改变，从而引起机体一系列的功能改变。

这篇综述回顾了得出这些结论的研究，并讨论了如何为新的研究奠定基础，有助于进一步确定细胞外miRNA作为细胞间通讯的重要介质如何发挥强大作用。

综述分为以下几个部分：

MicroRNAs (miRNAs)是由体内各种细胞产生的约22个nt的调节性非编码小RNA。许多miRNAs在进化过程中高度保守，尽管它们的多样性和数量与机体的复杂性相关。秀丽隐杆线虫的基因组包含437个miRNAs，小鼠超过1500个，而人类的miRNAs在2000到3000个之间(数据来自miRBase，第22版)。许多miRNAs可以无所不在地表达，而其他的则具有组织特异性。这种分布模式是由细胞内miRNA前体的转录和转录后调控所驱动的。

在细胞核中，初级miRNAs(pri-miRNAs)被RNA聚合酶II转录，然后由微处理器复合物(内含核糖核酸内切酶DROSHA及其RNA binding partner DGCR8)或剪接机制的组件进行处理。这导致了约70个nt的pre-miRNAs，被XPO5和Ran GTPase输出到细胞质中。pre-miRNAs被III型核糖核酸内切酶DICER和RNA结合蛋白TRBP与PACT共同处理，产生双链miRNAs duplex。这些miRNAs duplex被加载到RNA诱导的沉默复合体（RISC），在RISC中，Argonaute-2 (AGO2)及其分子伴侣HSC70/HSP90介导双链miRNAs duplex的一条链与其靶mRNA结合（另一条链一般很快被降解了），抑制mRNA的翻译和/或加速mRNA的降解。也有一些miRNAs发挥非常规的相反作用：诱导转录和上调蛋白表达的。不依赖DICER的miRNA生成也有报道，但它们的影响有限。

与mRNAs类似，miRNA表达谱也可作为细胞标志物。例如，miR-122在肝脏中高度表达，占该组织中总miRNA表达量的70%。肌肉细胞中富含miR-1、miR-133a、miR-133b、miR-206、miR-208a、miR-208b、miR-486和miR-499，因此这些miRNAs被称为myomiRs；miR-9和miR-124几乎完全在大脑中表达，后者占了该组织中近50%的miRNA含量；而β细胞是唯一高丰度表达miR-375的细胞。另一方面，一些细胞，如脂肪细胞和干细胞，表达多种miRNAs。

为了理解miRNAs 的表达如何在特定细胞类型中促进该组织的发育和稳态，产生了多种 细胞类型特异性DICER或DGCR8敲除小鼠 。中枢神经系统、胰腺、骨骼肌和心肌的DICER敲除使小鼠不能成活或出现严重的发育缺陷。而肝脏特异性DICER敲除小鼠(LDicerKO)和脂肪细胞特异性敲除小鼠DICER (ADicerKO)或DGCR8 敲除小鼠(ADgcr8KO)在成年之前与野生型的幼鼠难以区分，直到它们开始出现代谢功能障碍。包括LDicerKO小鼠肝脂质沉着症和早发性肝细胞癌；ADicerKO和ADgcr8KO小鼠部分出现脂肪营养不良和胰岛素抵抗。许多表型是因为miRNAs生成受阻改变mRNA半衰期和细胞的翻译功能，但是有一些表型因为其他组织中基因表达和功能的变化引起的二级改变，提示细胞非自治组织miRNAs损失的影响。当ADicerKO小鼠移植正常脂肪组织后，其肝脏基因表达发生逆转，提示这些变化受脂肪组织分泌的miRNAs调控。这种现象产生一个假象：每个细胞的miRNAs是内源性miRNAs产生和外源性miRNAs摄取的总和。要证实这一假设，就需要发展稳健的技术来追踪miRNAs起源和运输。

miRNAs可以通过囊泡转运和蛋白载体的机制被细胞输出和导入是miRNAs具有潜在的细胞和组织间通讯作用的强有力支持。这个概念最早是由Valadi等人在 2007年 提出的，他们在不同细胞系分泌的胞外囊泡(EVs)中识别出大量的mRNAs和miRNAs，这些囊泡可以被其他细胞吸收，然后将mRNAs和miRNAs释放到靶细胞中。 2010年 有研究表明，体液中存在miRNAs，且它们的水平与疾病进展相关。从那时起， 细胞外miRNAs转运机制 被广泛研究，目前已知 的两条主要途径 是： (1)通过EVs主动转运；(2)作为蛋白-miRNA复合物的一部分转运 。此外，可能有一些miRNAs是从破损或受损的细胞中泄漏出来的。

通常，多泡体(MVBs)与质膜融合产生的较小的EVs ( 200nm )称为外泌体(图1)，而质膜直接向外出芽和裂变形成的较大EVs ( 200nm )称为微囊泡。直接出芽也能产生类似外泌体的小泡，被称为梭状囊泡或胞外体。

除EVs外，miRNAs还可能在含有蛋白复合物的血液中被运输。这些复合物也可以进入细胞并传递miRNAs来抑制靶mRNA。 低密度(LDL)和高密度(HDL)脂蛋白 都可以在循环中运输miRNAs。在HDLs的情况下，结合的miRNAs可以通过B类I型清道夫受体被受体细胞吸收并在细胞内释放从而调节受体细胞基因表达。

尽管EVs相关和脂蛋白结合的miRNAs在功能上很重要，但它们只是占循环中发现的所有miRNAs的一部分。在一些研究中，在人类血清中发现超过一半的miRNAs可能与核糖核酸蛋白结合，包括argonaute ( AGO2 )；然而，其中只有一小部分是通过这种方式运输的。核仁蛋白核磷蛋白1 (nucleophosmin 1, NPM1 )也被发现可以携带和保护细胞外miRNAs不被降解。

生物标志物是一种可以用于疾病检测和/或预后预测的分子。一个好的生物标志物最重要的四个特征是特异性、敏感性、稳定性和非侵入性。 循环miRNAs水平的变化与多种疾病相关，包括2型糖尿病(T2D)、肥胖、心血管疾病(CVD)、癌症、神经退行性疾病等。

这部分内容参考我写的 ChemicalReviews综述 ，那里面有更详细的描述。

脂肪组织的功能除了以甘油三酯的形式储存能量外，还能分泌调控全身新陈代谢的分子来维持机体内环境平衡。这些分子包括脂肪产生的激素(被称为脂肪因子)，信号脂质，炎症介质和EVs miRNAs。 ADicerKO小鼠约三分之二的循环miRNAs显著减少，这表明了脂肪组织对循环miRNAs库的显著贡献。 患有各种脂肪营养不良的患者，其循环外泌体miRNAs也有显著改变。重要的是，脂肪组织分泌的miRNAs已经被证明可以到达肝脏和肌肉等器官，并调节该组织基因和蛋白质的表达。

脂肪来源的循环miRNAs以内分泌方式控制代谢稳态的一个例子是2017年Thomou等人通过脂肪来源的miR-99b调控肝脏FGF21。 ADicerKO小鼠循环EVs中的miR-99b水平降低，肝脏中Fgf21 mRNA及3' UTR-报告基因活性的上调，这两种现象可通过往循环中加入含有 miR-99b 的EVs显著纠正。ADicerKO小鼠还显示出其他组织(包括肌肉、β细胞和骨骼)功能障碍，以及全身胰岛素抵抗。 但具体是哪些循环外泌体miRNAs参与了这些表型仍有待确定。

其他研究表明，来源于脂肪EVs的miRNAs也可以发挥旁分泌功能。从含有 miR-16、miR-27a、miR-146b和miR-222 的大脂肪细胞中释放的EVs可以转移到小脂肪细胞中，从而刺激其脂肪生成和脂肪细胞肥大。脂肪细胞分泌这些miRNAs是由游离脂肪酸和H 2 O 2 诱导的，在老年小鼠的血清中这些miRNAs表达上调。这些结果提示促进脂质积累和胰岛素抵抗的信号可能通过脂肪细胞的分泌miRNAs从胰岛素抵抗的脂肪细胞向新形成的脂肪细胞传播。肥胖患者的多种脂肪组织衍生的循环miRNAs(通过含脂肪特异性蛋白FABP4的细胞外颗粒的亲和纯化鉴定)在减肥手术一年后发生了显著变化。估计这些miRNAs可靶向WNT/β-catenin和胰岛素信号通路的成分。减肥手术后差异表达的miRNAs中， let-7a和miR-16 的靶标涉及胰岛素受体信号传导，并且这些miRNAs的水平与支链氨基酸（BCAA）的水平相关，表明它们可能与全身胰岛素抵抗相关。

胰岛细胞不仅可以通过分泌胰岛素和胰高血糖素来控制代谢，还可以通过分泌miRNAs来控制代谢。 初级胰岛细胞和β细胞来源的MIN6细胞在收到胰岛素分泌刺激时可释放特定的miRNAs。例如，与瘦组相比，肥胖ob/ob小鼠的血清、胰岛、肝脏和骨骼肌中 miR-223 表达上调。但其前体pri-miR-223仅在胰岛中升高，这表明其他组织中成熟miR-223水平升高来源与胰岛。miR-223已被证明能与 Glut4 mRNA的3' UTR结合，下调脂肪组织中的GLUT4( 葡萄糖的代谢取决于细胞对葡萄糖的摄取，然而，葡萄糖无法自由通过细胞膜脂质双层结构进入细胞，细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运蛋白（glucose　transporters）简称葡萄糖转运体（GLUT）的转运功能才能得以实现。GLUT4就是其中的一种形式 )，上调心肌细胞的GLUT4表达。

miR-155、miR-142-3p和miR-142-5p 可能从T淋巴细胞来源的EVs转移到β细胞，导致炎症通路、细胞凋亡的激活和胰岛素缺乏性糖尿病的发生。

人单核细胞在促炎刺激后分泌的EVs具有高水平的 miR-150 。用这些EVs孵育微血管内皮细胞可下调miR-150靶基因c-Myb，这是一种参与内皮细胞迁移的转录因子。miR-150在体外过表达可诱导内皮细胞迁移，这种作用可通过动脉粥样硬化患者（miR-150水平上调）血浆中的EVs孵育来模拟。来自血管平滑肌细胞的EVs已被证明能够促进 miR-155 向内皮细胞的转移，通过降低紧密连接蛋白的水平来影响内皮屏障的完整性。暴露于氧化的低密度脂蛋白（LDL）的内皮细胞分泌的EVs高表达miR-155，miR-155可以将巨噬细胞的极化从M2样表型转移到促炎性M1样表型。血清和心脏中 miR-126 水平的变化被认为通过影响MCP-1和VCAM-1的表达而在心功能障碍中发挥作用。这些过程改变内皮功能，促进动脉粥样硬化。

越来越多的证据表明，循环EVs可能穿过室管膜层和血脑屏障(BBB)作用于中枢神经系统，从而发挥组织间通讯的作用。老龄大鼠鼻腔给药含 miR-219 的血清EVs可增加中枢神经系统的髓磷脂含量。改变血脑屏障(BBB)通透性的神经退行性疾病可以促进大脑循环miRNAs与血液循环miRNAs的交换。也有证据表明 EVs可以通过胞吞机制穿过血脑屏障 。许多细胞外miRNAs被认为是神经退行性疾病的疾病生物标志物，尽管它们在这些疾病的病理生理学中的作用尚不确定。 衰老会影响下丘脑干细胞分泌EVs miRNAs，而脑室内注射下丘脑干细胞分泌产生的EVs能够延缓下丘脑衰老。（汤老师的Nature文章） 含有miRNAs的EVs也涉及神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞之间的相互作用。2018年，Huang等人发现脑损伤后小胶质细胞EVs 中miR-124水平升高，观察到这个miRNA可以转移到神经元中发挥抑制神经元炎症和促进神经元突触生长的作用。

尽管这个领域还很年轻，但细胞外miRNAs作为细胞间通讯的生理机制的概念却令人兴奋并受到关注，使用细胞外miRNAs更好地对疾病分期以及治疗的前景也是如此。目前，开发合适的工具和标准化的方法来评估miRNAs的运输和交付是该领域的瓶颈，但是在未来几年可能被克服。克服这些障碍将把这一领域带入一个新的高度：特定的细胞外miRNAs可被视为不同生理和病理生理状况的生物标志物，而外泌体或其他EVs中的miRNAs可被用于以一种特定而有效的方式治疗疾病。

感觉这篇综述的质量不如我写的上一篇 ChemicalReviews综述 ，那篇更全面，并且对某些方面描述也更具体。不过这篇也可以学到少量那篇综述没涵盖到的知识点。

原文链接： Cell Metabolism 30, October 1, 2019. Extracellular miRNAs: From Biomarkers to Mediators of Physiology and Disease. IF: 22.415

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