鄭州源創(chuàng)基因科技有限公司成立于2016年,由哥倫比亞大學(xué)博士后趙輝,歸國創(chuàng)辦的國家高新技術(shù)企業(yè)。擁有97項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)及實(shí)用技術(shù),業(yè)務(wù)遍布上海、重慶、深圳、北京等城市,總部在鄭州航空港區(qū)。
糖尿病是一種常見的代謝性疾病,全球患者人數(shù)已超過4億。而最新研究發(fā)現(xiàn),NK細(xì)胞外泌體或許能為糖尿病的治療帶來新的曙光。
NK細(xì)胞外泌體
NK細(xì)胞(自然殺傷細(xì)胞)是免疫系統(tǒng)的重要組成部分,能夠通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)影響機(jī)體代謝。外泌體是細(xì)胞分泌的納米級(jí)囊泡(直徑約30–150納米),可攜帶蛋白質(zhì)、RNA等生物活性分子,在細(xì)胞間充當(dāng)“信使”角色。
然而,NK細(xì)胞如何通過外泌體調(diào)控胰島素敏感性,一直是科學(xué)界尚未解開的謎題。
近期,中國藥科大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上發(fā)表論文,首次揭示:來自瘦鼠NK細(xì)胞的外泌體,可通過特定微小RNA(如miR-1249-3p)改善胰島素抵抗和炎癥反應(yīng),為2型糖尿病的治療提供了新的分子靶點(diǎn)。
NK細(xì)胞外泌體改善胰島素抵抗的作用機(jī)制
抑制炎癥反應(yīng)
研究發(fā)現(xiàn),NK細(xì)胞外泌體能夠顯著降低內(nèi)臟脂肪和肝臟中炎癥因子(如IL-6、TNF-α)的水平,而這些因子正是導(dǎo)致胰島素抵抗的重要因素。通過抑制炎癥反應(yīng),外泌體有助于恢復(fù)組織對(duì)胰島素的敏感性。
促進(jìn)代謝調(diào)節(jié)
NK細(xì)胞外泌體攜帶的miR-1249-3p等微小RNA,可激活胰島素信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子(如p-Akt、PPARγ和GLUT4),促使細(xì)胞恢復(fù)對(duì)胰島素的響應(yīng),從而提升血糖的吸收和利用效率。
精準(zhǔn)靶向作用
實(shí)驗(yàn)顯示,這些外泌體主要富集于小鼠的內(nèi)臟脂肪和肝臟——糖尿病代謝紊亂最突出的區(qū)域。這種組織特異性使外泌體能夠精準(zhǔn)作用于代謝異常部位,發(fā)揮治療效果。
NK細(xì)胞外泌體改善胰島素抵抗的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
研究人員構(gòu)建了2型糖尿病小鼠模型(通過高脂飲食和低劑量鏈脲佐菌素誘導(dǎo)),并從瘦鼠和胖鼠的脾臟NK細(xì)胞中分離外泌體,注射至糖尿病小鼠體內(nèi)。
結(jié)果顯示,接受瘦鼠外泌體的小鼠體重逐漸恢復(fù),空腹血糖顯著下降,口服葡萄糖耐量(OGTT)和胰島素耐量(ITT)結(jié)果改善,胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)也明顯降低。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),外泌體主要聚集在內(nèi)臟脂肪和肝臟中,不僅減輕了脂肪重量和肝內(nèi)甘油沉積,還降低了IL-6、TNF-α等炎癥因子水平,并增強(qiáng)了胰島素信號(hào)通路活性。而胖鼠來源的外泌體則未見明顯效果。
體外實(shí)驗(yàn)
在3T3-L1脂肪細(xì)胞和AML12肝細(xì)胞中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證:瘦鼠外泌體可促進(jìn)脂肪細(xì)胞攝取葡萄糖,抑制肝細(xì)胞生成葡萄糖,并減少炎癥因子分泌。同樣,胖鼠外泌體未表現(xiàn)出上述作用。
關(guān)鍵作用因子是什么?
基因芯片分析顯示,瘦鼠外泌體中miR-1249-3p的含量顯著高于胖鼠。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí),該微小RNA可通過外泌體從NK細(xì)胞傳遞至脂肪細(xì)胞和肝細(xì)胞。研究人員還觀察到,在細(xì)胞中轉(zhuǎn)入miR-1249-3p模擬物可重現(xiàn)外泌體的改善效果,而使用抑制劑阻斷miR-1249-3p后,外泌體的作用即消失。這表明miR-1249-3p是外泌體改善胰島素抵抗的核心成分。
臨床應(yīng)用前景
該研究不僅首次揭示NK細(xì)胞可通過外泌體遠(yuǎn)距離調(diào)控代謝,還明確了miR-1249-3p–SKOR1–SMAD6–TLR4/NF-κB這一全新信號(hào)軸,為2型糖尿病的治療提供了多個(gè)潛在靶點(diǎn)。未來,無論是補(bǔ)充miR-1249-3p,或是抑制SKOR1,均可能成為新的治療策略。
當(dāng)然,該研究仍處于起步階段。目前所有結(jié)果均來自小鼠實(shí)驗(yàn),后續(xù)需在人體中驗(yàn)證miR-1249-3p的功能。此外,如何實(shí)現(xiàn)外泌體的大規(guī)模臨床級(jí)制備與精準(zhǔn)遞送,也是未來需要解決的關(guān)鍵問題。盡管如此,這一來自瘦鼠NK細(xì)胞外泌體的“微小英雄”,無疑為糖尿病治療照亮了新的道路。
結(jié)語
NK細(xì)胞外泌體的研究為糖尿病治療提供了全新視角。從改善胰島素抵抗到調(diào)控炎癥反應(yīng),從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到未來可能的臨床轉(zhuǎn)化,這些微小囊泡展現(xiàn)出巨大的潛力。隨著研究的深入與技術(shù)的發(fā)展,我們有理由期待,基于NK細(xì)胞外泌體的療法將為糖尿病患者帶來新的希望。
資料來源:再生外泌體
https://www.nature.com/articles/s41392-021-00805-y
https://mp.weixin.qq.com/s/bI4mWsAYS-dnmtI3f2BiDA
