Nat Communi:贵州医科大学郭兵等团队发现脂肪囊泡递送miR-30a-3p驱动肝损伤,Sirt3是上游“刹车”


在代谢功能障碍相关脂肪肝(MASLD)中,脂肪组织功能异常会驱动肝脏脂质过载,而脂肪组织来源的小型细胞外囊泡(sEVs)在此过程中的作用尚不明确。

2026年4月11日,贵州医科大学郭兵、令狐克刚、张田、澳门大学林理根共同通讯在Nature Communications(IF=15.7)在线发表题为Adipocyte small extracellular vesicle-derived microRNA-30a-3p exacerbates hepatic steatosis in high fat diet-fed male mice的研究论文。

本研究发现,将高脂饮食(HFD)喂养雄性小鼠的脂肪组织移植给正常lean受体小鼠,会加重受体的胰岛素抵抗与肝脂肪变性。脂肪组织特异性过表达Sirt3(Sirt3AKI)可缓解高脂喂养雄性小鼠的胰岛素抵抗与肝脂肪变性,而脂肪组织特异性敲低Sirt3则会加剧上述表型。

在Sirt3AKI雄性小鼠中,脂肪来源sEV所携带的miRNA可调控肝脏脂质代谢。微小RNA测序显示,miR-30a-3p在高脂饮食雄性小鼠的循环sEV中表达升高,而在Sirt3过表达脂肪细胞及Sirt3AKI小鼠的sEV中表达降低。机制上,miR-30a-3p通过靶向Becn1促进肝脂肪变性;而Sirt3可通过对H3K56去乙酰化抑制miR-30a-3p的转录,进而阻断这一过程。

本研究揭示了脂肪组织sEV来源的微小RNA在驱动肝细胞脂毒性中的关键作用,并提示抑制miR-30a-3p有望成为MASLD的治疗策略。

代谢相关脂肪性肝病(MASLD)目前在全球范围内以惊人速度蔓延,它与病情进展至终末期肝病密切相关。MASLD的核心特征是脂肪组织功能异常以及甘油三酯(TG)在肝脏中的异位蓄积。脂肪组织可分泌游离脂肪酸(FFA)、脂肪因子和细胞因子,使肝脏更易发生脂毒性损伤及后续的代谢紊乱。因此,深入阐明脂肪组织-肝脏间的信息交流,有助于研发治疗MASLD的有效策略。

小型细胞外囊泡(sEVs)是细胞来源的膜包裹囊泡,可将特异性生物活性物质转运至受体细胞。脂肪组织是sEVs最重要的来源,其功能异常会改变sEVs内容物的组成,进而导致靶器官稳态失衡。微小RNA(miRNA)是一类小型非编码RNA,可在多数细胞中调控mRNA降解及翻译效率。

脂肪组织来源sEVs中的miRNA是调控肝脏基因表达的关键介质。已有研究报道,脂肪组织巨噬细胞来源sEVs中的miRNA可在体内外改善胰岛素敏感性,提示其在能量代谢中具有重要作用。据此提出假说:作为脂肪-肝脏器官间交流的关键介质,脂肪组织来源sEVs中的miRNA对MASLD的发生发展至关重要。

沉默信息调节因子3(Sirt3)是一种NAD⁺依赖的去乙酰化酶,可对肝细胞中参与能量稳态调控的关键底物进行去乙酰化修饰。Sirt3可同时定位于细胞核和线粒体。有研究表明,在应激状态下Sirt3可从线粒体转位至细胞核。此外,Sirt3可通过调控细胞核内组蛋白乙酰化水平影响基因转录。

Sirt3过表达可降低组蛋白H3赖氨酸56乙酰化(H3K56ac)水平,增强带正电组蛋白与带负电DNA之间的静电相互作用,促使染色质凝缩。这些致密的核小体遮蔽了转录因子的DNA识别基序,进而抑制miRNA的合成。前期研究证实,Sirt3可激活自噬以促进脂肪细胞脂解,并保护肝细胞免受脂毒性损伤。然而,Sirt3在调控脂肪细胞-肝细胞交叉对话中的作用仍未完全阐明。

miR-30a-3p靶向Becn1 mRNA以抑制自噬(摘自nature communications

本研究揭示了一条尚未被认知的脂肪-肝脏交流轴:脂肪组织来源的sEVs及其携带的miRNA可转运至肝脏,调控肝细胞生物学行为。此外,研究证实脂肪组织中Sirt3表达降低是高脂饮食(HFD)诱导肝脏脂肪变性的重要介导因素。脂肪组织中的Sirt3通过表观遗传修饰机制抑制miR-30a-3p转录,进而激活肝脏细胞自噬。

值得注意的是,在脂肪组织中过表达Sirt3,或使用负载miR-30a-3p拮抗剂的工程化sEVs,均可有效缓解高脂饮食小鼠的肝脏脂肪变性。综上,本研究揭示了MASLD进展过程中的双器官系统性相互作用,并提出sEVs-miR-30a-3p可作为MASLD潜在的无创生物标志物与治疗靶点。

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71731-2


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