《miR-27a/27b整合調節肝臟生物鐘和脂肪酸β-氧化的分子機制》是依託南京師範大學，由梁廷明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：miR-27a/27b整合調節肝臟生物鐘和脂肪酸β-氧化的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：梁廷明
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
哺乳動物許多重要的生理活動都受到生物鐘的控制。生物鐘功能受損會導致一系列代謝紊亂症狀，表明生物鐘和能量代謝過程是緊密整合的。我們前期研究表明，miR-27a/27b能夠調節生物鐘基因Bmal1的表達。過表達miR-27a/27b，能顯著降低Bmal1基因的振盪幅度，增加脂肪酸β-氧化基因的表達。但它們之間的協同調節分子機制仍不清楚。本課題計畫首先利用miRNA過表達和RNAi、螢光素酶報告系統和“血清休克”技術研究miR-27a/27b在細胞水平上對生物鐘的調節作用；然後通過miR-27a/27b antagomir尾靜脈注射和限制性進食方法確定miR-27a/27b在整體動物水平上對肝臟生物鐘和脂肪酸β-氧化的協同調節機制。本項目擬從細胞和整體動物水平上闡明miR-27a/27b對肝臟生物鐘和脂肪酸β-氧化通路的高度整合機制，為從生物鐘的角度治療代謝性疾病提供理論和實踐依據。
結題摘要
哺乳動物體內的生物時鐘主要可分為中樞生物時鐘和外周生物時鐘兩大類。中樞生物時鐘存在於大腦的下丘腦視交叉上核（suprachiasmatic nucleus, SCN），是生物節律的主起搏器。中樞生物時鐘的作用在於接受並整合外界環境中的光信號，通過神經和內分泌的調節，進而影響外周組織中的各種生理進程，使得外周生物時鐘的運作與其同步化，達到機體內部能量利用狀態的最最佳化，從而適應外界光線、進食周期等授時因子的變化。microRNAs（miRNAs）是是一類由19-25個核苷酸組成的內源性的、保守的非編碼單鏈小分子RNA，能夠與靶mRNA通過鹼基互補配對結合，導致靶mRNA降解或抑制其翻譯，從而在轉錄後水平調控基因表達。 目前關於生物時鐘調控機制的研究大部分都集中在轉錄水平，人們對轉錄後水平生物時鐘的調控知之甚少。在本研究中，我們發現miR-27b-3p（一種miR-27b的主要存在形式）在處於持續黑暗環境中的小鼠的代謝組織中，包括肝臟、骨骼肌、白色脂肪組織和心臟，均呈現晝夜節律性表達。在飢餓和肥胖的ob/ob小鼠的肝臟中，miR-27b-3p的表達水平也被誘導上升。另外，miR-27b-3p的振盪模式可以被限制性進食顛倒，說明miR-27b-3p的表達受到外周生物時鐘信號的調控。通過生物信息學分析，我們發現核心生物時鐘元件Bmal1（aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-like, Arntl）可能是miR-27b-3p的一個直接靶標。螢光素酶報告實驗揭示，miR-27b-3p以劑量依賴的方式抑制Bmal1 3’ UTR的活力，將二者的結合位點突變後，這種抑制現象便被消除。此外，過表達miR-27b-3p劑量依賴地降低了BMAL1的蛋白表達水平，損害了內源性BMAL1和糖異生基因的蛋白表達節律性。總的來說，我們的研究結果表明，miR-27b-3p在轉錄後調控肝臟BMAL1蛋白表達的過程中發揮著重要作用。miR-27b-3p可能作為一個整合生物時鐘和能量代謝的新節點。
