脂肪源小细胞外囊泡 miR-146a-5p:调控骨骼肌衰老的新希望

《Journal of Nanobiotechnology》:Adipose-derived small extracellular vesicle miR-146a-5p targets Fbx32 to regulate mitochondrial autophagy and delay aging in skeletal muscle

【字体: 时间:2025年04月11日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

编辑推荐:

  为探究脂肪组织来源的小细胞外囊泡(sEV)中 miR-146a-5p 对骨骼肌线粒体自噬的影响及延缓骨骼肌衰老的作用机制,研究人员开展相关研究。结果表明,miR-146a-5p 通过靶向 Fbx32 调节线粒体自噬,这为延缓骨骼肌衰老及相关疾病治疗提供新方向。

  在生命的长河中,骨骼肌就像身体的 “动力引擎”,支撑着我们的日常活动。然而,随着年龄的增长,骨骼肌会逐渐衰老,力量和功能下降,这不仅影响生活质量,还与多种疾病相关。目前,对于骨骼肌衰老的机制尚不完全清楚,也缺乏有效的干预手段。为了探寻骨骼肌衰老的秘密,天津医院、天津骨科研究所等机构的研究人员开展了一项关于 “Adipose-derived small extracellular vesicle miR-146a-5p targets Fbx32 to regulate mitochondrial autophagy and delay aging in skeletal muscle” 的研究,相关成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上。
研究人员主要运用了动物模型构建(如构建脂肪特异性 miR-146a-5p 敲除小鼠模型)、细胞实验(如对 C2C12 细胞进行转染等处理)、免疫荧光、Western blot 分析、定量实时 PCR(qPCR)等技术方法,使用的样本队列包括来自广东韶关新丰的猪以及自行构建的小鼠模型。

研究结果如下:

  • miR-146a-5p 与骨骼肌发育的关系:在猪的骨骼肌组织中,不同品种和年龄的猪,其 miR-146a-5p 表达存在差异。如 1 日龄的瘦肉型猪(LR)比中国肥型猪(LT)的 miR-146a-5p 表达水平更高,且 LR 猪骨骼肌中细胞增殖相关蛋白减少,分化相关基因表达增加,萎缩相关基因表达降低。在小鼠骨骼肌组织中,老年小鼠 miR-146a-5p 表达低于年轻小鼠,且老年小鼠骨骼肌纤维面积变化,分化标记物减少,萎缩基因表达增加12
  • miR-146a-5p 对猪骨骼肌卫星细胞(MuSCs)的影响:研究人员成功提取猪 MuSCs 后发现,miR-146a-5p 能抑制 MuSCs 增殖,促进其分化。miR-146a-5p mimics 可降低细胞增殖相关蛋白和基因表达,提高分化相关基因和蛋白表达;而 miR-146a-5p 抑制剂则产生相反效果34
  • 脂肪特异性 miR-146a-5p 敲低对小鼠骨骼肌的影响:构建脂肪特异性 miR-146a-5p 敲除小鼠模型(aKO 小鼠)后发现,aKO 小鼠骨骼肌 miR-146a-5p 表达降低,老年 aKO 小鼠骨骼肌萎缩加重,MuSCs 增殖增加但分化受抑制,同时凋亡和自噬相关基因表达增加56
  • miR-146a-5p 对 C2C12 细胞的影响:在 C2C12 细胞中,miR-146a-5p mimics 能抑制细胞凋亡、自噬和活性氧(ROS)产生,提高 ATP 水平;miR-146a-5p 抑制剂则促进凋亡、自噬和 ROS 产生,降低 ATP 水平78
  • 过表达 miR-146a-5p 的 WAT-sEV 对肌纤维的影响:从 Flox 小鼠和 aKO 小鼠提取白色脂肪组织来源的 sEV(WAT-sEV),发现 Flox-sEV 中 miR-146a-5p 水平更高。在 C2C12 细胞实验中,Flox-sEV 和 aKO-sEV + miR-146a-5p mimics 能促进肌纤维直径和核融合率增加,抑制萎缩、凋亡和自噬;而 aKO-sEV 和 Flox-sEV + miR-146a-5p 抑制剂则相反。在小鼠体内实验中,注射 Flox-sEV 能提高老年小鼠骨骼肌 miR-146a-5p 水平,促进骨骼肌分化、修复和再生,抑制萎缩、凋亡和线粒体自噬910
  • miR-146a-5p 对骨骼肌细胞的调控机制:通过双荧光素酶报告实验等发现,miR-146a-5p 可直接靶向 Fbx32,抑制其表达。干扰 Fbx32 表达后,C2C12 细胞增殖、分化、凋亡、自噬和 ROS、ATP 水平等均发生相应改变,且 miR-146a-5p 可能通过 Fbx32/ FoxO3 信号通路发挥作用1112

研究结论和讨论部分指出,miR-146a-5p 在骨骼肌发育和衰老过程中起着关键作用。它通过 sEV 在脂肪组织和骨骼肌之间传递信号,调节骨骼肌细胞的多种生物学过程。在衰老过程中,miR-146a-5p 表达变化与骨骼肌萎缩密切相关,aKO 小鼠模型实验也证实了其对骨骼肌分化和功能的重要性。此外,miR-146a-5p 通过抑制 Fbx32 表达,减少蛋白降解,抑制线粒体自噬和凋亡,维持骨骼肌结构和功能。这一研究不仅揭示了骨骼肌衰老的新机制,还为延缓骨骼肌衰老、治疗骨骼肌相关疾病提供了新的分子靶点和理论依据,具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号