通過促進米色脂肪組織形成、增加產熱促進能量消耗是肥胖、2型糖尿病等能量代謝相關疾病的有效治療手段,老齡可導致皮下脂肪組織形成米色脂肪的能力下降。Yes相關蛋白(Yes-Associated Protein,YAP)作為Hippo通路的核心組成之一,被報導可通過TEADs促進UCP1的表達介導棕色脂肪細胞產熱。但是,其對環境刺激所致的米色脂肪形成的影響尚不清楚。近日,
天津醫科大學朱毅課題組在
Science China Life Sciences發表了題為「
Cold-induced Yes-associated-protein expression through miR-429 mediates the browning of white adipose tissue」的研究論文,
揭示了YAP在寒冷刺激誘導的米色脂肪形成過程中的作用及調節機制,發現了YAP可改善年齡相關的米色脂肪形成障礙。該研究發現寒冷刺激誘導小鼠皮下白色脂肪組織棕色化的過程中YAP表達顯著增加,但對棕色脂肪和內臟白色脂肪組織的YAP表達並沒有影響。進一步發現,YAP的表達增加不是通過Hippo通路的抑制實現的。結合生物信息學預測和體內外實驗,發現寒冷刺激可明顯降低皮下脂肪組織中miR-200家族成員miR-429的水平,並且miR-429可下調YAP的表達、抑制寒冷刺激誘導的米色脂肪形成。為了研究YAP對米色脂肪形成的作用,給予小鼠腹腔注射YAP-TEAD的抑制劑(verteporfin),發現其可顯著抑制寒冷刺激引起的米色脂肪形成。通過構建脂肪組織特異性過表達YAP的轉基因小鼠,研究人員發現YAP過表達可提高UCP1的基礎表達水平。然而,沒有對寒冷刺激誘導的年輕小鼠皮下脂肪組織棕色化程度產生明顯影響,原因可能是由於年輕小鼠受寒冷刺激時皮下脂肪組織中已經高表達YAP,過表達YAP對於UCP1的表達沒有進一步的促進作用。隨著年齡增加,會出現米色脂肪形成障礙;在小鼠脂肪組織中,衰老的一個重要表型是皮下脂肪組織中UCP1表達的進行性丟失,這一現象削弱了白色脂肪棕色化對代謝疾病的治療潛力。該研究發現,中年小鼠皮下脂肪組織中YAP的基礎表達水平以及寒冷刺激誘導的表達水平均明顯低於年輕小鼠;並且寒冷刺激引起的miR-429表達下調在中年小鼠中被抑制。脂肪組織過表達YAP則改善了中年小鼠的米色脂肪形成障礙。
圖1 D-E、中年小鼠YAP的基礎表達水平以及寒冷刺激誘導的表達水平均明顯低於年輕小鼠
圖2 G-I脂肪組織特異性YAP過表達促進了寒冷刺激誘導的中年小鼠的米色脂肪組織形成該研究闡述了miR-429-YAP信號通路在寒冷刺激誘導的米色脂肪組織形成中的重要作用,提示該通路對寒冷刺激的敏感性下降是年齡相關米色脂肪組織形成障礙的重要原因。天津醫科大學博士研究生
葉晨吉為該文章的第一作者,
朱毅教授和
王春炅教授為通訊作者。 文章信息:[點擊下方連結或「閱讀原文」可獲取全文]
Ye, C., Duan, J., Zhang, X., Yao, L., Song, Y., Wang, G., Li, Q., Wang, B., Ai, D., Wang, C., et al. (2020). Cold-induced Yes-associated-proteinexpression through miR-429 mediates the browning of white adipose tissue. Sci China Life Sci 63, https://doi.org/10.1007/s11427-020-1779-2