一篇9分的miRNA文章了解一下！
- 2019 年 12 月 13 日
- 筆記
摘要
大約70%的多囊卵巢綜合征 (PCOS) 婦女存在與體質量相關的高於或超過體質量的內在胰島素抵抗 (IR)，包括脂肪組織 (AT) 的糖代謝功能失調。在AT中，對 IRS/pi3k/AKT 通路信號成分的分析發現，僅 GLUT4 在 PCOS 患者和 IR 對照受試者中的表達顯著降低。我們檢測了 miRNAs 的作用，特別是在調節 GLUT4（胰島素敏感葡萄糖轉運蛋白）在 PCOS 和匹配對照組的 AT 中的作用。PCOS AT 被確定為有差異表達的 miRNA 譜，包括上調的miR-93、-133 和-223。GLUT4是miR-93的高度預測靶點，而miR-133和miR-223已被證實可調節心肌細胞中GLUT4的表達。miR-93的表達揭示了體內IR穩態模型評估值與人 AT 中 GLUT4和miR-93表達之間的強相關性，而非 miR-133和miR-223表達。過表達miR-93 通過直接靶向GLUT4 39UTR 導致脂肪細胞中GLUT4基因表達下調，同時抑制 miR-93 活性導致GLUT4表達增加。這些結果指出了一種通過miR-93調節胰島素刺激的葡萄糖攝取的新機制，並證明在所有PCOS和非 PCOS 婦女 IR中miR-93表達上調，可能解釋了該綜合征的 IR。相反，miR-133 和 miR-223 在 PCOS 的 IR 中可能有不同的作用，儘管尚未明確。
研究結果
圖1
圖1：GLUT4在PCOS患者脂肪細胞中的表達。
A：與匹配的對照(CRL)受試者 (n = 20) 相比，來源於PCOS患者(n = 21) 的原代皮下 (sc) 脂肪細胞培養物中GLUT4 mRNA表達顯著減少。
B：GLUT4 蛋白在 PCOS 中也降低。
C：考慮到 IR，在原代脂肪細胞培養中觀察到 IR 組和非 IR 組的GLUT4表達存在顯著差異。
D：在整個AT中，PCOS患者GLUT4顯著降低，如果患者出現IR，GLUT4進一步降低。
E：在所有研究患者的ATs中，GLUT4基因表達與 HOMA-IR呈負相關 (r = 20.57，n = 25，P < 0.002)。所有數據均顯示為平均值 6 SEM（誤差線）。*P < 0.05; **P < 0.01.
圖2
圖2：計算機分析預測miR-93靶向 GLUT4 基因。
A：39UTR 靶點預測軟件確定的 miR-93 靶點的 Venn 圖。包括 GLUT4 (SLC2A4) 在內的三個程序預測只有168個基因是 miR-93 的靶標。
B：miR-93 和 GLUT4 39UTR 種子區域的同源性，以綠色突出顯示，在哺乳動物中高度保守。
C：miR-93與GLUT4的比對表明，成熟miRNA 鏈的種子區域（綠色），是直接與靶基因結合的關鍵預測因子，是完美的核苷酸之間的比對 1–9。rna 雜交分析的GLUT4 39UTR的相關性提供了進一步的支持，以表明直接結合。miR-93 (D) 和 miR-93* (E) 均具有非常有利的最低自由能 (mfe) 得分，分別為DG = 228.6 kcal/mol和DG= 232.8 kcal/mol。
圖3
圖3：miR-93在PCOS婦女中過表達，並與 GLUT4 降低和 HOMA-IR 升高相關。
A：在整個患者群體中觀察 miR-93，miR-93在所有 PCOS AT 以及對照 (CRL) IR 受試者中顯著增加（**P < 0.01 vs. 對照受試者）。
B：在研究的AT受試者中，miR-93與GLUT4表達呈負相關 (r = 20.54，n = 25，P < 0.005)。
C：在研究的AT中miR-93與HOMA-IR相關 (r = 0.67，n = 25，P < 0.0002)。
圖4
圖4：miR-93抑制人脂肪細胞中的 GLUT4。分化的人脂肪細胞轉染 miR-93 質粒 (2 mg) 或空載體。
A：在三次獨立實驗中評估了 GLUT4 蛋白含量 (P < 0.03)。RT-qPCR 評估轉染 miR-93 的人分化脂肪細胞中 GLUT4 基因表達(B)和miR-93基因表達 (C) (P < 0.01)。結果來自三個獨立的實驗。
D 和E：還通過免疫熒光顯微鏡評估了GLUT4（紅色）的蛋白表達；比例尺為300mm。
圖5
圖5：miR-93靶向3T3-L1脂肪細胞中的Glut4分化的 3T3-L1 脂肪細胞轉染 miR-93 質粒 (2 mg) 或空載體。
誘導 miR-93 的 3T3-L1 脂肪細胞 (A) Glut4 基因表達降低 (B)。
C和D：比較 Glut4（紅色）在 3T3-L1 脂肪細胞轉染GFP-miR-93載體或空載體和表達 Glut4（紅色）; 比例尺為 50 mm。
E：熒光素酶 Glut4 39UTR 質粒與 miR-93 或空載體共轉染。結果來自三個獨立的實驗。
F 和 G：miR-93 抑制增加 3T3-L1 脂肪細胞 Glut4 基因表達。
結論
這些結果指出了一種通過miR-93調節胰島素刺激的葡萄糖攝取的新機制，並證明在所有PCOS和非 PCOS 婦女 IR中miR-93表達上調，可能解釋了該綜合征的 IR。相反，miR-133 和 miR-223 在 PCOS 的 IR 中可能有不同的作用，儘管尚未明確。
DOI：10.2337/db12-0963
參考文獻
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