《Frontiers in Pharmacology》：RNA-based approaches in the diagnosis and treatment of obesity
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肥胖（obesity）是一种全球性、复杂、多因素的疾病，是糖尿病、心血管疾病、脂肪肝和癌症的主要风险因素。尽管其患病率高，有效的诊断和治疗策略仍然有限。传统的体表测量方法，如身体质量指数（body mass index, BMI）和腰围，在评估个体患者过度脂肪
肥胖（obesity）是一种全球性、复杂、多因素的疾病，是糖尿病、心血管疾病、脂肪肝和癌症的主要风险因素。尽管其患病率高，有效的诊断和治疗策略仍然有限。传统的体表测量方法，如身体质量指数（body mass index, BMI）和腰围，在评估个体患者过度脂肪堆积和相关合并症的影响方面准确性有限。当前的抗肥胖药物疗法也显示出不一致的疗效，常伴有全身性副作用，且对必要的生活方式改变依从性差，限制了其长期成功。新兴证据强调了非编码RNA（non-coding RNAs, ncRNAs），包括微小RNA（microRNAs, miRNAs）、长链非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNAs）、环状RNA（circular RNAs, circRNAs）和tRNA衍生的小RNA（tRNA-derived small RNAs, tsRNAs）在关键代谢过程如脂肪生成（adipogenesis）、胰岛素信号（insulin signalling）和食欲控制（appetite control）中的关键作用。值得注意的是，许多循环miRNA的谱图在肥胖患者与健康瘦人之间已被报道存在差异，表明它们作为微创诊断生物标志物的潜力。在这篇小型综述中，研究人员讨论了基于RNA的方法在疾病风险评估和作为肥胖治疗靶点中的临床前景。此外，研究人员讨论了关键挑战，包括生物标志物验证和有效的RNA递送系统至靶器官。多组学方法可能有助于克服许多这些限制，并促进靶向和个性化的基于RNA的抗肥胖疗法的发展。
1 Introduction
肥胖是一种慢性能量失衡疾病，由环境、遗传和表观遗传因素共同作用，全球约八分之一人口面临更高的癌症、心血管疾病、2型糖尿病（type 2 diabetes, T2DM）和代谢功能障碍相关脂肪性肝病（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, MASLD）风险。尽管饮食和生活方式调整是基础，但长期依从性差和高复发率限制了其效果。胰高血糖素样肽-1（glucagon-like peptide-1, GLP-1）受体激动剂（如司美格鲁肽）和双重GLP-1/葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP）受体激动剂（如替尔帕肽）通过抑制食欲、延迟胃排空和增强中枢饱腹信号实现显著减重，但停药后常伴随体重反弹，且主要靶向能量摄入而非肥胖的病理生理驱动因素。因此，需要靶向肥胖分子驱动因素的新型治疗策略。过去二十年，非编码RNA（non-coding RNAs, ncRNAs）被证明是调控健康代谢功能遗传网络中的关键因子，在脂肪生成、脂质代谢、胰岛素信号和炎症反应中发挥核心作用，其表达改变与肥胖及其合并症相关，成为有前景的生物标志物和治疗靶点。
2 RNA types involved in metabolic health and obesity
2.1 miRNAs
微小RNA（microRNAs, miRNAs）是长约18-24个核苷酸的小非编码RNA，通过RNA诱导沉默复合体（RNA-induced silencing complexes, RISCs）靶向信使RNA（messenger RNA, mRNA）实现降解或翻译抑制。miRNA也以囊泡或与RNA结合蛋白结合的形式在体液中循环，介导细胞间通讯，参与代谢稳态调控。在脂肪生成中，miR-6402通过抑制BMP4/BMPR2信号通路减少脂肪生成；miR-30a通过抑制SIRT-1增强PPARγ活性促进脂肪生成和白色脂肪向米色脂肪转化；而miR-301b/miR-130b簇通过抑制PPARγ减少间充质干细胞的脂肪生成能力。此外，AMPK信号在能量稳态中具有细胞类型特异性作用：下丘脑POMC神经元特异性AMPK敲除导致肥胖，而AgRP神经元中AMPK敲除产生瘦表型。miR-33在AgRP神经元中的选择性敲除增加食物摄入和代谢功能障碍，而POMC神经元中敲除影响极小，提示miRNA在细胞类型特异性靶向中的治疗潜力。miRNA还可作为内分泌样信号，通过小细胞外囊泡（small extracellular vesicles, sEVs）介导器官间通讯。脂肪组织是循环miRNA的主要来源，脂肪细胞特异性Dicer敲除（ADicerKO）模型显示循环miRNA水平降低，其丢失增加肝脏FGF21活性，而肝脏FGF21的抑制需要外泌体传递miR-99b。脂肪组织巨噬细胞（adipose tissue macrophages, ATMs）也参与该网络，肥胖ATM来源的外泌体通过miR-155和miR-29a等诱导胰岛素抵抗，支持多miRNA调控模型。
2.2 lncRNAs
长链非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNAs）长度超过200个核苷酸，通过影响组蛋白修饰、充当miRNA海绵、直接结合mRNA、与DNA结合蛋白相互作用及影响可变剪接和翻译后修饰等多种机制调控基因表达。在脂肪组织中，Lnc-U90926在白色脂肪中高表达但在肥胖模型中降低，具有促脂肪生成作用，可能通过抑制PPARγ2启动子反式激活，但因其定位于细胞质而PPARγ2位于细胞核，直接相互作用可能性低。LINC00473和Hnscr通过调节cAMP/PKA信号促进脂肪细胞脂解；人特异性MEK6-AS1与脂肪生成、脂肪酸代谢和成骨分化相关，但缺乏啮齿动物直系同源物限制了体内研究。在肝脏代谢中，Blnc1在棕色脂肪中促进分化，但在肝细胞中通过与EDF1相互作用促进病理脂肪生成，与MASLD相关；Hilnc通过与IGF2BP2结合增强PPARγ mRNA稳定性。体内研究显示，DIO小鼠中Nron全身敲除减少脂肪堆积、脂肪炎症和肝脂肪变性，同时降低肝脏FGF21水平，而肝脏FGF21敲低可恢复肝脏脂肪积累但不影响体重，强调lncRNA的组织特异性作用。
2.3 circRNAs
环状RNA（circular RNAs, circRNAs）是共价闭合的ncRNA，主要通过充当miRNA海绵减少miRNA对靶mRNA的抑制。在脂肪生成中，circSAMD4A分别海绵化miR-138-5p和miR-127；circFLT1通过海绵化miR-93促进牛脂肪细胞分化；circBDP1通过吸附miR-181b和miR-204促进增殖和分化。circRNA还可与RNA结合蛋白相互作用，如hsa_circH19通过结合多嘧啶束结合蛋白1（PTBP1）调控脂肪生成。circRNA也参与代谢疾病，如circRNA_0001805在肝脂肪变性模型和MASLD患者肝脏中表达降低；circGlis3在早期代谢应激中通过海绵化miR-124-3p促进胰岛素分泌和β细胞存活，但在疾病后期下降。
2.4 tsRNAs: tRFs and tiRNAs
tRNA衍生的应激诱导RNA（tiRNAs）和tRNA衍生片段（tRFs）由成熟或前体tRNA精确酶切产生。tsRNAs在跨代代谢遗传中发挥重要作用：父本高脂饮食改变精子tsRNA谱，注射至受精卵即可诱导后代葡萄糖不耐受；母本妊娠期高脂饮食可间接改变子代精子tsRNA谱并传递肥胖。在脂肪组织中，tRF-Gly-GCC-037在肥胖猪和小鼠脂肪组织中升高，通过与AGO3结合沉默Rac1促进脂肪生成和饮食诱导肥胖。人类证据有限，但tsRNAs在超重T2DM患者脂肪组织中失调，与AMPK和胰岛素信号通路相关。
2.5 piRNAs
PIWI相互作用RNA（piRNAs）长约24-31个核苷酸，经典认为局限于生殖细胞，通过乒乓循环沉默转座子。在果蝇中，脂肪体（哺乳动物肝脏和脂肪的功能类似物）中存在完整的piRNA通路，其破坏减少脂质储存；在蝗虫中，脑表达的Piwi1通过促进神经肽F1（NPF1）前mRNA剪接调节摄食和体重。人类证据缺乏，仅观察到瘦和肥胖男性精子piRNA含量差异，且预测与染色质和食欲控制相关基因有关，但无功能性证据。
2.6 snoRNAs
小核仁RNA（snoRNAs）长约60-300个核苷酸，经典引导核糖体RNA修饰，现也被认为是代谢过程调控因子。SNORD126在高脂饮食大鼠脂肪组织中表达降低，但AAV介导的过表达促进瘦大鼠脂肪生成；SNORD46在肥胖人血清中升高，通过隔离白细胞介素-15促进肥胖，其抑制剂可逆转小鼠肥胖并恢复抗肿瘤免疫。
3 RNA as diagnostic biomarkers–early diagnosis, risk stratification, comorbidities
循环miRNA作为稳定分子，具有作为非侵入性血液标志物的潜力。但临床转化需明确区分诊断、预测、预后或药效生物标志物，现有研究常混淆这些类别。miR-155-5p在肥胖伴T2DM患者中升高，与IL-8、瘦素和RAGE联合可提高糖尿病风险区分能力；miR-33b在肥胖和高胆固醇血症中表达升高，但区分性能不优于常规血脂指标。miR-365b-5p和miR-222-5p可预测减重手术5-8年后的持久减重效果（AUC 0.874），但未考虑随访期间生活方式因素。miR-92a在严重肥胖中升高，与高胰岛素血症相关，术后6个月降至接近正常水平，可作为药效标志物。miR-122是肝脏富集的miRNA，其循环水平与肝脂肪含量和肝酶相关，但作为肥胖标志物存在争议，不同研究结果不一致。lncRNA RP11-20G13.3在肥胖儿童脂肪组织中与BMI-SDS、腰围、空腹胰岛素等正相关，但样本量小且部分相关性不显著。circSAMD4A在肥胖者内脏脂肪中过表达，可预测减重手术后1年不缓解（AUC 0.944），但缺乏独立验证和与临床预测因素的比较，更准确地说是一种预测性而非预后性生物标志物。piRNA和snoRNA在肥胖中作为生物标志物的证据仍很稀薄，多数研究集中在癌症而非代谢疾病。tsRNAs如tRF-Val-CAC-005等可区分MASLD患者与对照，并与纤维化严重程度相关，但横断面设计无法确定预测价值。所有RNA类别的共同弱点是缺乏与常规临床指标的对比，小样本、缺乏独立验证和方法学异质性限制了临床效用。
4 RNA-based therapeutics
RNA疗法在肥胖中的核心挑战是递送而非靶点发现。小干扰RNA（small interfering RNAs, siRNAs）和反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides, ASOs）通过RISC或RNase H1机制沉默基因，但临床成功依赖组织特异性递送。GalNAc-ASGPR偶联是最成功的肝脏靶向策略，可用于治疗肥胖相关血脂异常和慢性肝病，但难以在肝外复制。大多数脂肪靶向策略依赖在脂肪中富集的受体，如抗增殖蛋白结合肽递送shRNA至内脏脂肪巨噬细胞，但抗增殖蛋白广泛表达，靶向可能仅反映局部注射的可及性。整合素αvβ3靶向纳米囊泡递送miR-130b，但αvβ3在血管生成内皮和肿瘤中丰富，存在脱靶风险。脂质纳米颗粒（LNPs）是成熟的递送载体，可封装核酸保护其免受降解，并实现内体逃逸。Stewart等将GalNAc靶向与LNP结合共递送IL-27 mRNA和DPP4 siRNA，实现肝细胞特异性，但脂肪选择性LNP仍是未解难题。Greco等通过高通量筛选鉴定促脂肪细胞摄取的脂质组成，但优化配方仍显示大量巨噬细胞转染，且仅通过局部脂肪垫注射验证。Lei等利用解剖学原理，开发腹膜内注射后吸收腹腔蛋白并膨胀的AH-LNP，因胰腺缺乏VLDL受体而选择性进入胰腺，实现持久MHC-I敲低，但主要转染基质细胞而非β细胞，且依赖物种特异性解剖特征。工程化细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs），特别是外泌体，具有低免疫原性和良好生物相容性。Guo等开发超声响应外泌体平台，通过可剥离PEG涂层和聚焦超声触发局部释放Bmp7 mRNA，诱导白色脂肪棕色化和减重。但EVs存在异质性和规模化生产难题。在RNA货物方面，miRNA模拟物/拮抗剂因可调控整个基因网络而具吸引力，但多数研究仅显示生物学相关性而非治疗功效。circRNA和tRF靶向疗法仍处于临床前阶段，如5′tRFGlu的反义抑制改善β细胞存活，tRFGlu-TTC调控脂肪细胞增殖和分化。适配体（aptamers）可同时作为靶向配体和治疗剂，如Adipo8结合成熟脂肪细胞改善代谢健康，但独立验证有限。CRISPR/Cas9基因编辑可实现持久改变，如针对Fabp4的CRISPR干扰改善胰岛素敏感性，但依赖抗增殖蛋白靶向肽存在脱靶风险。总体而言，RNA沉默技术成熟，但缺乏可重复的脂肪或内脏组织特异性递送途径，适配体和解剖学利用平台提供有希望的替代方案。
5 Challenges and limitations
肥胖RNA研究面临许多结构性挑战，包括小样本单中心队列、将机制发现过度解读为生物标志物证据、未能证明超越常规临床指标的附加价值。相关性常被当作因果证据，随访期短难以区分RNA变化是反映肥胖本身、合并症还是长期疾病轨迹。组织特异性EVs仅占循环囊泡的一小部分，归因困难。递送效率仍是主要瓶颈，仅小部分核酸货物成功从内体逃逸，且缺乏高分辨率成像技术。许多ncRNA的序列保守性差限制了小鼠模型可靠性，肥胖的异质性也降低了通用RNA特征或治疗靶点的可能性。
6 Conclusion and perspectives
RNA生物学进展已将基于RNA的肥胖策略从理论推向初步临床，ARO-INHBE和ARO-ALK7的早期结果提供了RNA介导治疗活性的证据，但需同行评审验证。生物标志物方面，需通过大型纵向队列进行前瞻性验证，与常规临床工具比较，并考虑环境因素。治疗方面，肝外递送是核心问题，GalNAc-ASGPR系统证明受体靶向的可实现性，但脂肪组织缺乏已验证表面标志物。解剖学利用平台和适配体策略有前景，但需在人类代谢相关脂肪中产生可重复和可扩展的证据。长期安全性和持久性数据同样必要。基于RNA的干预应超越症状管理，靶向上游代谢通路，但需优先进行严格验证和递送工程。
