张健amp杨国栋内脏脂肪组织衍生外泌

世界卫生组织估计,到年,全世界肥胖人口将有6亿。一项开创性的流行病研究揭示了肥胖和结肠炎两者之间的紧密联系。脂肪组织最近被认为是一种内分泌器官分泌脂肪因子,发挥促炎或抗炎作用。外泌体作为载体,可以延长活性物质稳定性,由于表面蛋白对受体细胞表现出较高的靶向性。高脂肪饮食是如何通过来自内脏脂肪的外泌体的途径影响结肠炎的?第四军医大学杨国栋团队研究揭示了该机制,同时利用该机制用于潜在的结肠炎预防和治疗(图1)。

图1研究示意图

首先建立高脂诱导肥胖模型,再用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导产生肠炎模型。体重结果显示肥胖肠炎鼠(HFD+DSS)体重下降明显,结肠长度最短,小肠绒毛结构也最少,疾病活动指数偏高,巨噬细胞数量占比增多(图2)。

图2高脂肪饮食会加重结肠炎的严重程度

该研究通过尾静脉注射外泌体发现,从内脏脂肪组织获得的外泌体聚集在结肠较多,而从皮下脂肪组织和肌肉,肝脏取得的外泌体含量较少(图3)。这个与从内脏脂肪组织获得的外泌体过量表达一种“don’teatme”信号CD47相关。此外,外泌体被发现与钙粘素阴性和F4/80阳性细胞有很好的共定位。

图3脂肪提取外泌体能有效地循环进入肠固有层

该研究通过尾静脉注射从高脂诱导肥胖模型鼠提取的外泌体发现,该外泌体能明显降低小鼠体重和结肠长度,减少小肠绒毛结构,增加巨噬细胞占比,表明高脂饮食小鼠内脏的外泌体加重肠炎(图4)。这一结果跟外泌体的miR-过量表达有关。此外,注射这种外泌体后,发现在肠道、肝脏、肾、肺、心miR-均过量表达(图5)。

而在外泌体中通过电穿孔法加入miR-抑制剂,与高脂诱导肥胖肠炎模型相比,可以发现能明显减缓小鼠体重降低和增加结肠长度,增加小肠绒毛结构,减少巨噬细胞占比,降低疾病活动指数,表明外泌体miR-抑制剂能明显减轻肠炎(图6)。最后,通过构建M1和M2细胞模型显示,内脏脂肪组织外泌体可以装载miR-抑制剂中促进M2细胞极化,从而减轻结肠炎(图7)。

图4高脂饮食外泌体加重肠炎

图5内脏脂肪组织外泌体增加的miR-循环进入远端器官图6miR-抑制剂包裹在内脏脂肪组织外泌体中可减轻HFD小鼠的结肠炎图7miR-抑制剂包裹在内脏脂肪组织外泌体中可通过M2极化减轻结肠炎点评:

1、脂肪组织来源的外泌体优先循环进入肠固有层,可作为载体进行靶向。

2、肥胖改变了脂肪外泌体的miRNA谱,从抗炎转为促炎,炎症外泌体从肥胖小鼠脂肪循环到结肠,通过促进巨噬细胞M1极化,促进肠道炎症。

3、MiR-抑制剂可有效缓解结肠炎,外泌体途径可以被用于肠炎治疗。

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