最近，研究人員通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，脂肪細(xì)胞可以通過傳遞分子信息，管理遠(yuǎn)距離器官（如肝臟）中的基因，從而與器官進(jìn)行“對話”。此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對治療二類糖尿病和肥胖將有重大意義。

這一發(fā)現(xiàn)刊登在2月15日的英國《自然》雜志上。來自哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院和喬斯林糖尿病中心（Joslin Diabetes Center）的研究者托馬斯·湯莫（Thomas Thomou）帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，脂肪組織可釋放微小分子與身體器官進(jìn)行溝通。

具體而言，脂肪會(huì)“寄”出miRNA這位攜帶信息的“信差”，通過外泌體這一“通信船”，抵達(dá)遠(yuǎn)距離的器官并調(diào)控。脂肪在調(diào)控新陳代謝方面的作用高于科學(xué)家之前所想，這為細(xì)胞之間的通訊打開了研究新思路。同時(shí)，由于可以利用脂肪細(xì)胞研發(fā)基因治療方法，這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)也為一些疾病的治療，例如二類糖尿病和肥胖，提供了新的方案。

來自華盛頓特區(qū)兒童健康體系的羅伯特·弗萊斯塔特（Robert Freishtat）是一名小兒科醫(yī)師，同時(shí)也是新陳代謝類疾?。ㄈ缣悄虿?、肥胖）的研究人員，但他沒有參與這項(xiàng)最新研究。據(jù)弗萊斯塔特介紹，長久以來科學(xué)家們都知道脂肪和各類疾病的發(fā)展有關(guān)，但并不完全了解脂肪組織是如何影響遠(yuǎn)距離的器官及其運(yùn)作的。

此前，科學(xué)家們只知道脂肪會(huì)釋放荷爾蒙，提醒大腦管理食欲，但是最近的這項(xiàng)研究認(rèn)為，脂肪組織可能還存在另一位“信差”：一種叫做miRNA（microRNA）的物質(zhì)，它是基因物質(zhì)中的小片段。

miRNA和外泌體是什么？

解釋miRNA，要從生命體的運(yùn)轉(zhuǎn)流程說起。DNA是負(fù)責(zé)引導(dǎo)生物發(fā)育與生命機(jī)能運(yùn)作的“司令”，但具體的生物功能都由蛋白質(zhì)來執(zhí)行。所以，DNA需要先轉(zhuǎn)錄成為RNA，再通過RNA翻譯成蛋白質(zhì)。這個(gè)過程稱為基因表達(dá)，其中，RNA充當(dāng)了中介的角色。

而miRNA是一種非編碼單鏈RNA分子，參與DNA轉(zhuǎn)錄為RNA后的基因表達(dá)調(diào)控。除了這一“任務(wù)”之外，一些miRNA片段會(huì)通過外泌體（exosome）釋放到血液中，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。

外泌體是直徑為50-200納米的脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu)，幾乎所有類型的細(xì)胞，都可以產(chǎn)生并釋放外泌體。

囊包狀的外泌體像一艘“通信船”，經(jīng)細(xì)胞分泌釋放后，裝載著一些物質(zhì)，在血液等體液內(nèi)流通，進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，把這些進(jìn)行物質(zhì)卸載。完成通訊“使命”后，外泌體又可被其他細(xì)胞吞噬。miRNA就是其中一種能被裝入到外泌體中的物質(zhì)，目的是防止miRNA被降解，使其穩(wěn)定存在。

外泌體中的miRNA部分來自脂肪

為了更好地理解miRNA是怎么為脂肪組織“效勞”的，在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究人員去除了實(shí)驗(yàn)鼠脂肪細(xì)胞中的關(guān)鍵miRNA加工酶，這意味著這批小鼠無法再生成miRNA。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，比起正常的小鼠，去除了關(guān)鍵miRNA加工酶的小鼠無法有效地生產(chǎn)葡萄糖，更重要的是，外泌體中的miRNA總數(shù)也下降。

在這基礎(chǔ)上，研究者將正常小鼠的脂肪轉(zhuǎn)移到去除了關(guān)鍵miRNA加工酶的小鼠體內(nèi)，結(jié)果顯示改造過的小鼠的循環(huán)系統(tǒng)中，外泌體中的miRNA數(shù)量得到了修復(fù)。這一結(jié)果說明循環(huán)系統(tǒng)中的眾多miRNA來自脂肪。

脂肪中的miRNA“搭乘”外泌體，“抵達(dá)”遠(yuǎn)距離器官

為了探究脂肪是不是會(huì)利用miRNA與其他身體組織進(jìn)行通訊，研究人員設(shè)計(jì)了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)。在一組正常的小鼠中，研究人員改造了棕色脂肪細(xì)胞，使其生成人源miRNA，而這些人源miRNA會(huì)被裝載于外泌體之中。另一組正常的小鼠則被改造了肝臟細(xì)胞，使其能生成熒光分子靶標(biāo)，用來“偵查”人源miRNA。

之后，研究人員將來自第一組小鼠（被改造棕色脂肪細(xì)胞）的外泌體注入第二組小鼠（被改造肝臟細(xì)胞）。結(jié)果顯示，由于第一組小鼠外泌體中的人源miRNA對熒光靶起了作用，抑制了靶細(xì)胞的生成，第二組小鼠的肝臟細(xì)胞熒光性顯著下降。這證實(shí)了脂肪組織可以通過外泌體中的miRNA與肝臟進(jìn)行通訊，同時(shí)管理基因表達(dá)。

研究人員表示，此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅提供了一種新的視野，解釋了人體組織通訊的路徑是什么樣的，同時(shí)也為改變疾病狀態(tài)提供了一種新的方法。

湯莫和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)在其他不同組織中探究各自miRNA的特征，以此來確認(rèn)除了miRNA之外，還有什么其它物質(zhì)一起被包裹在外泌體內(nèi)。

對弗萊斯塔特而言，這項(xiàng)新的研究工作令人感到振奮，彌補(bǔ)了小鼠模型和人體研究之間的距離。他說，這是一項(xiàng)巨大的工程，我們才剛剛掀開外泌體的面紗，剛剛開始研究他們是如何管理體內(nèi)進(jìn)程的。