综述:脂肪源性细胞外囊泡与骨骼肌的细胞间对话:对肌少症肥胖和代谢紊乱的启示

【字体: 时间:2025年08月16日 来源:Obesity Reviews 7.4

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  这篇综述深入探讨了脂肪组织(AT)与骨骼肌(SkM)通过细胞外囊泡(EVs)介导的细胞间对话机制,及其在肌少症肥胖(SO)和代谢紊乱中的关键作用。文章系统分析了EVs携带的microRNA(miRNA)、蛋白质和脂质等生物活性物质如何调控组织间通讯,特别强调了肥胖、衰老和运动等因素对EVs分泌谱的影响,为开发靶向EVs的SO治疗策略提供了理论依据。

  

EV生物学

细胞外囊泡(EVs)是纳米至微米级的脂质双层膜结构颗粒,根据起源可分为内体来源的外泌体(exosomes)和质膜来源的微泡(microvesicles)。国际细胞外囊泡学会(ISEV)强调EVs的高度异质性,其携带的miRNA、蛋白质和脂质等生物活性物质可介导细胞间通讯。EV分离方法包括差速超速离心(dUC)、尺寸排阻色谱(SEC)和免疫亲和沉淀,而表征技术涉及纳米颗粒追踪分析(NTA)和电子显微镜等。

肌少症肥胖与AT-SkM对话

全球老龄化加剧了肌少症肥胖(SO)的流行,其特征是脂肪堆积伴随肌肉质量和功能下降。AT通过分泌EVs调控系统性器官通讯,而SkM作为葡萄糖处置重要部位,其与AT的异常对话会引发胰岛素抵抗和慢性炎症。研究表明,肥胖和衰老导致的"炎症衰老"(inflammageing)会促进AT与SkM间的病理通讯,形成恶性循环。

SO相关因素对EV谱的影响

肥胖:肥胖者AT分泌的EV数量增加2个数量级,且携带促炎蛋白(如LEP、RBP4)和miR-155等致胰岛素抵抗因子。

2型糖尿病(T2DM):糖尿病患者循环EV中MAPK和Rho激酶通路相关蛋白增加,miR-10b和miR-223-3p等成为疾病进展标志物。

衰老:衰老使EV中miR-146a-5p等肌保护因子减少,而促衰老miR-192和miR-34a增加。

运动:急性运动可瞬时改变EV蛋白谱(如提升糖酵解相关蛋白),长期训练则能部分逆转衰老相关的EV miRNA变化。

EV miRNA介导的AT-SkM对话

AT来源EVs通过特定miRNA调控SkM功能:

  • miR-29a和miR-155抑制PPARδ/γ,降低GLUT4表达

  • miR-27a通过IRS-1/pAKT通路损害胰岛素敏感性

  • miR-222在HFD小鼠中下调SkM胰岛素信号

  • miR-146a-5p缺失会促进肌萎缩,其通过抑制E3连接酶Fbx32发挥保护作用

EV蛋白介导的对话机制

脂肪干细胞(EVs)携带的神经调节蛋白1(NRG1)通过p38/MAPK通路促进肌再生。肥胖AT EVs表面结合的脂联素(adiponectin)减少,丧失对肝细胞胰岛素敏感性的保护作用。STAT3蛋白在EVs中的传递可能双向调控肌细胞分化。

EV脂质组的作用

AT EVs选择性富集神经酰胺和鞘磷脂等脂类,这些物质通过抑制AKT和诱导线粒体功能障碍参与代谢紊乱。研究发现,棕榈酸酯可通过EV在肌细胞间传递,改变MyoD1等肌生成基因表达。

治疗前景

鉴定AT特异性EV表面标记物将推动精准治疗发展。脂肪干细胞EVs展现修复潜力,而工程化改造EVs装载治疗性miRNA或阻断病理EV摄取,可能成为干预SO的新策略。标准化EV研究方法和加强人体组织验证,将是未来突破的关键。

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