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棕色脂肪組織(BAT)是非顫抖產(chǎn)熱(NST)的主要部位，NST可以保護(hù)哺乳動(dòng)物免受低溫的傷害。NST在冷暴露時(shí)顯著增加，并通過BAT體內(nèi)線粒體解偶聯(lián)的增加來調(diào)節(jié)，釋放能量以產(chǎn)生熱量。

為了補(bǔ)充細(xì)胞內(nèi)的能量儲(chǔ)備，冷激活BAT需要大幅增加葡萄糖和脂肪酸的攝取，作為維持高水平線粒體呼吸的燃料供應(yīng)。在嚙齒動(dòng)物中，據(jù)估計(jì)，激活的BAT可以從循環(huán)中清除75%和50%的葡萄糖和甘油三酯。

圖片來源：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41160-6

近日，來自南京大學(xué)的研究者們在Nature Communications雜志上發(fā)表了題為“Cold-activated brown fat-derived extra-cellular vesicle-miR-378a-3p stimulates hepatic gluconeogenesis in male mice”的文章，該研究揭示了冷激活棕色脂肪細(xì)胞外囊泡miR-378a-3p刺激雄性小鼠肝臟糖異生。

在冷暴露期間，活化的棕色脂肪組織(BAT)會(huì)吸收大量的循環(huán)葡萄糖，為非顫抖的產(chǎn)熱提供燃料，并抵御低溫。然而，在這種體溫調(diào)節(jié)挑戰(zhàn)下，BAT控制血糖穩(wěn)態(tài)的內(nèi)分泌功能知之甚少。

在本研究中，研究者展示了在雄性小鼠中，激活的BAT來源的細(xì)胞外小泡(BDEV)通過在冷應(yīng)激期間促進(jìn)肝臟糖異生來重新編程系統(tǒng)的葡萄糖代謝。冷暴露有助于選擇性地將miR-378a-3p-一種BAT濃縮的miRNAs包裝到EVS中并輸送到肝臟。

BAT來源的miR-378a-3p通過靶向p110α增強(qiáng)糖異生作用。MIR-378KO小鼠在冷暴露期間表現(xiàn)出肝臟糖異生減少，而在iBAT中恢復(fù)miR-378a-3p會(huì)誘導(dǎo)肝臟糖異生基因的表達(dá)。這些發(fā)現(xiàn)提供了對BDEV-miRNA作為應(yīng)激誘導(dǎo)的巴托克因子來協(xié)調(diào)全身葡萄糖穩(wěn)態(tài)的機(jī)制的理解。這種miR-378a-3p介導(dǎo)的器官間通訊突出了BAT在預(yù)防冷應(yīng)激期間低血糖方面的一種新的內(nèi)分泌功能。

BAT中miR-378a-3p的缺失會(huì)損害寒冷誘導(dǎo)的肝臟糖異生

圖片來源：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41160-6

雖然脂肪組織(AT)來源的EV-miRNAs已經(jīng)在幾種病理?xiàng)l件下進(jìn)行了研究，如肥胖和糖尿病，但對于來自AT的循環(huán)miRNAs在生理?xiàng)l件下的后果知之甚少。本研究證明，冷激活棕色脂肪分泌的富含BDEV的miR-378a-3p可刺激肝臟葡萄糖的產(chǎn)生，以維持全身葡萄糖平衡。通過確定EV-miR-378a-3p在冷應(yīng)激下調(diào)節(jié)肝臟葡萄糖代謝中的作用，本研究的發(fā)現(xiàn)突出了BAT對冷的響應(yīng)內(nèi)分泌功能。（生物谷 Bioon.com）

參考文獻(xiàn)

Jinhong Xu et al. Cold-activated brown fat-derived extracellular vesicle-miR-378a-3p stimulates hepatic gluconeogenesis in male mice. Nat Commun. 2023 Sep 6;14(1):5480. doi: 10.1038/s41467-023-41160-6.

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