胰腺是一種重要的內分泌器官，在調控葡萄糖穩(wěn)態(tài)扮演著重要的作用。外泌體miRNAs是一種新型的內分泌因子，發(fā)揮著重要的病理和生理作用。今天筆者帶來的文章講述了病理或生理條件觸發(fā)的高水平游離脂肪酸刺激胰腺β細胞分泌含miR-29家族的外泌體，并進入體循環(huán)，這些外泌體主要傳遞到了肝臟并抑制胰島素的敏感性。

1.游離脂肪酸（FFA）調控胰島細胞分泌miRNAs

研究者通過超速離心獲取原代胰島細胞分泌的外泌體，qPCR驗證與葡萄糖代謝、胰島功能相關的miRNAs；隨后選取與胰島素耐受相關的miR29s進一步驗證，miR29家族在FAA誘導胰島β細胞分泌的外泌體中顯著上調，外泌體分泌抑制劑處理后上調被廢除。

2.在生理和病理條件下，體內胰島細胞分泌miR29s與FFAs相關

在肥胖和糖尿病患者的血漿中，miR29s高表達；在肥胖小鼠（ob/ob），饑餓小鼠（fasting）和高脂飲食（HFD）小鼠血漿和胰島細胞中也觀察到miR29s上調；有趣的是，在肥胖小鼠（ob/ob）血漿來源外泌體中，miR29s也是高表達。

3.靜脈注射胰島細胞分泌的miR-29s降低胰島素敏感性

局部miR-29s參與調控胰島素敏感性。MIN 6細胞來源外泌體（低表達和高表達miR-29s）靜脈注射小鼠，體重、空腹胰島素和空腹葡萄糖濃度無變化；FFA處理的MIN 6細胞來源外泌體小鼠（MIN6 exo/FFAs或MIN6 exo/miR-29s）胰島素耐受；相反地，FFA處理miR-29s缺失的MIN 6細胞來源外泌體小鼠（MIN6 exo/miR-29sdef）不影響胰島素敏感性。為了排除外泌體攜帶的蛋白影響胰島素敏感性，研究者完成了外泌體的蛋白組學分析，KEGG顯示FFA誘導的外泌體蛋白富集與胰島素信號通路和葡萄糖代謝相關性較弱。結果表明，高水平FFA誘導胰島細胞分泌miR-29s并且參與FFA誘導的胰島素耐受。

為了進一步解析miR-29s介導胰島素耐受的潛在調控機制，MIN6 exo/miR-29s小鼠的肝組織中miR-29s顯著上調，胰島素誘導的AKT信號激活被顯著下調。

4.體內胰島細胞過表達miR-29s降低胰島素敏感性

miR-29s TG轉基因小鼠的胰島細胞、肝臟、血漿及血漿來源的外泌體中，miR-29s表達均顯著增高；然而，高糖誘導的胰島素分泌（GSIS）沒有改變；GTT和ITT實驗表明，miR-29s TG轉基因小鼠耐受胰島素；轉基因小鼠葡萄糖輸注率顯著下調，伴隨肝臟葡萄糖大量產生。

3’-biotin pull-down實驗表明，miR-29s結合到akt, irs 和pik3r1的mRNA,其中pik3r1編碼PI3K的亞基p85α（已被驗證的miR-29s靶標，敲除p85α促進胰島素耐受）。

轉基因小鼠肝臟，p85α被下調，胰島素誘導的AKT活性也被下調。結果提示，胰腺β細胞外泌體的miR-29s傳遞到肝臟，降低全身胰島素敏感性，持續(xù)傳遞miR-29s可能是胰島素耐受的發(fā)病機制。

5.胰腺β細胞來源miR-29s靶向到肝臟，調控肝臟胰島素敏感性

miR-29a非種子區(qū)4個核苷酸被突變（區(qū)別于native miR-29s），建立轉基因小鼠（miR-29mut TG）。miR-29mut TG小鼠體重、胰島素分泌、GSIS和葡萄糖水平無顯著變化；miR-29mut TG小鼠的胰島、肝臟、血漿、血漿來源外泌體檢測到大量突變miR-29a；GTT和ITT實驗表明，miR-29mut TG小鼠耐受胰島素；miR-29mut靶向P85a引起P110a下調，進一步調控PI3K信號通路。

6.HFD小鼠模型胰腺β細胞分泌miR-29s促進肝臟胰島素敏感性

研究者構建miR-29s sponge小鼠模型（sponge），HFD 小鼠胰腺細胞、血漿、肝的miR-29s上調，然而sponge廢除HFD引起的miR-29s上調，提高胰島素敏感性和葡萄糖清除效率；同時，sponge恢復了HFD引起的小鼠肝臟的p85α下調和胰島素誘導HFD小鼠AKT活性下調。

7.islet-exo（FFA）鈍化肝細胞的胰島素敏感性和葡萄糖輸出量

研究者建立胰島細胞和肝細胞體外共培養(yǎng)模型，sponge廢除islet-exo（FFA）誘導肝細胞的miR-29s上調、葡萄糖輸出量上調、P85α低表達和胰島素誘導的AKT信號通路的改變。

小結：胰腺β細胞通過外泌體分泌miR-29家族成員，以應對高水平的游離脂肪酸（FFA）。這些β細胞衍生的外泌體miR-29s通過操縱肝臟中的葡萄糖輸出來調節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)。

張辰宇教授認為，需要有更多的研究去進一步揭示胰島的分泌microRNA及其生物學功能，發(fā)現更多普適性的意義，為2型糖尿病的發(fā)病機制及糖穩(wěn)態(tài)的器官間調控提供新的思路。