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研究背景/研究目的:MicroRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调节靶基因表达的非编码小RNA分子。最近研究发现,细胞分泌的miRNAs作为一种新型的信号分子能够介导细胞之间的相互作用,microvesicles(MVs)也被证实是循环系统miRNAs运输的一种有效载体。课题组前期研究发现,2型糖尿病动物模型ob/ob小鼠的血清中miR-122的含量显著升高,本文进一步研究ob/ob小鼠血清中miR-122升高的原因及其在2型糖尿病发病过程中的作用及意义。研究方法:采用qRT-PCR技术检测C57BL/6J和ob/ob小鼠血清及肝脏中miR-122的表达水平;原代培养BALB/c小鼠肝细胞,高脂刺激后检测其分泌的MVs中miR-122含量的变化;qRT-PCR定量比较C57BL/6J小鼠和ob/ob小鼠脑组织中miR-122和pre-miR-122的表达水平;以miR-122分子转染293T细胞后收集其分泌的MVs,经qRT-PCR检测确认后采用特异性荧光染料Dil-C18标记MVs,不同剂量尾静脉注射到BALB/c小鼠体内,不同时间点取脑组织做冰冻切片,在荧光显微镜下进行病理学形态学观察,同时qRT-PCR定量分析其脑组织中miR-122含量的变化;Western blotting和qRT-PCR分别检测miR-122靶基因PPAR-a的蛋白及mRNA在C57BL/6J小鼠和ob/ob小鼠肝脏和脑组织中的水平。研究结果:(1)研究发现ob/ob小鼠血清中miR-122的含量是正常C57BL/6J小鼠血清含量的4.6倍,高于体外经高脂刺激后小鼠原代肝细胞分泌的MVs中miR-122含量增长的倍数,提示血清中的大部分的miR-122以MVs包裹的形式存在。(2)与C57BL/6J小鼠相比,ob/ob小鼠肝脏中miR-122的含量显著下降,提示肝细胞能选择性的将miR-122包裹到MVs中,并在高脂环境中将MVs主动释放到循环系统中发挥一定的功能。(3)定量检测ob/ob小鼠脑组织中miR-122的表达水平是C57BL/6J小鼠脑组织中的1.67倍,而C57BL/6J小鼠和ob/ob小鼠脑组织中pre-miR-122的水平却没有明显差异。同时miR-122转染的293T细胞所分泌的MVs经尾静脉注射到BALB/c小鼠体内,12 h后发现小鼠脑组织中miR-122的含量是注射生理盐水对照组的2.25倍;脑组织切片中也观察到Dil-C18标记的MVs尾静脉注射BALB/c小鼠后的特异性荧光显示,结果表明含肝脏特异性miR-122的MVs可以进入脑组织。(4)Western blot分析发现PPAR-α蛋白在ob/ob小鼠肝脏中的表达水平显著高于在C57BL/6J小鼠肝脏中的表达,说明肝脏中miR-122含量的下降能够导致PPAR-α蛋白表达的增加;ob/ob小鼠脑组织PPAR-α蛋白表达下降,提示ob/ob肥胖小鼠脑中升高的miR-122可能抑制了PPAR-α蛋白的表达。(?)RT-PCR的结果显示C57BL/6J小鼠和ob/ob小鼠肝脏和脑组织中PPAR-αmRNA的水平均没有明显差异,说明miR-122可能是在蛋白水平而不是在mRNA水平上调控PPAR-α的表达。结论:高脂环境下肝细胞能够选择性的将miR-122包裹到MVs中并将其分泌到细胞外,导致ob/ob小鼠血清中miR-122水平升高而肝脏中miR-122含量下降;肝脏分泌的miR-122作为一种信号分了在ob/ob小鼠病理生理过程中发挥重要作用,并可能通过PPAR-α通路促进了胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生和发展。