饮食诱导瘦素抵抗绵羊中循环microRNAs与炎症细胞因子谱的纵向关系及新miRNA候选分子发现

《BMC Veterinary Research》：Coordinated circulating cell-free miRNA and cytokine shifts during obesity-induced leptin resistance in sheep

摘要

背景

循环游离 microRNAs（miRNAs）正日益成为器官间通讯的新兴中介以及代谢和炎症调节的生物标志物；然而，在肥胖诱导的瘦素抵抗发展过程中，循环 miRNA 动态变化与炎症性细胞因子反应之间的关系仍未得到充分阐明。因此，本研究探讨了饮食诱导的瘦素抵抗绵羊中循环 miRNAs 与细胞因子谱之间的纵向相互关系。

结果

肥胖绵母羊出现了持续性高瘦素血症和进行性胰岛素抵抗，与瘦素抵抗的表现一致。细胞因子谱分析揭示了炎症反应呈双阶段模式：从第七周开始 TNF-α 和 IL-1α 持续升高，第十周出现短暂的急性发作期，表现为 IL-1β 和 IL-6 达到峰值。肥胖绵母羊的 IL-10 水平持续偏低，而对照组在第十四周观察到的 IL-36RA 升高在肥胖动物中未出现。血浆小 RNA 测序鉴定出十个差异表达的 miRNAs，预测来源于免疫细胞（oar-miR-150、oar-miR-17-5p）和脂肪及代谢器官（oar-miR-30b、oar-miR-29a），同时发现了 257 个新的绵羊 miRNA 候选分子，其中 16 个在 padj < 0.10 水平上呈现差异表达，包括一个与脂肪生成相关的 miR-342-3p 同源分子。血浆中 miR-150 浓度在第十周达到最高，在验证队列中其浓度与 IL-1β 和 IL-6 呈正相关，但在进行多重检验校正后，该升高相对于基线水平未达显著性。miR-30 家族成员呈进行性下降，并与 IL-6 和 IL-8 呈负相关，在考虑到动物重复采样的影响后，这一关系仍然成立。四种 miRNAs 的血浆和脑脊液（CSF）浓度之间未见显著相关性，但每组仅三只动物，尚不能确认中枢和外周隔室是相互独立的。oar-let-7c 在第十四周肥胖动物的脑脊液中浓度显著升高，但在血浆中未发生变化。

结论

在绵羊肥胖诱导的瘦素抵抗过程中，血浆 miRNA 和细胞因子谱经历协调的时间变化，特定 miRNA 子集分别追踪急性和慢性炎症阶段。这些发现将循环 miRNAs 定位为肥胖诱导的瘦素抵抗伴随炎症反应的候选生物标志物，值得进一步对其功能作用进行机制性研究。从头（De novo）发现差异表达的新绵羊 miRNA 候选分子扩展了已注释的绵羊 miRNome，并开辟了新的研究方向。