肥胖已經(jīng)是世界范圍內(nèi)的流行性疾病,中國(guó)也不例外?!读~刀》的最新論文表明,截止到2022年,全世界肥胖人群已經(jīng)超過(guò)10億。
在2016年的全球肥胖版圖上,中國(guó)的肥胖率排名為141,位于全球倒數(shù)。但從增長(zhǎng)速度上來(lái)看,中國(guó)已經(jīng)與西方國(guó)家“旗鼓相當(dāng)”。
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肥胖已成全球共同面臨的一大挑戰(zhàn),幾乎每?jī)擅赡耆酥芯陀幸幻鼗蚍逝?。與之相對(duì)的是,人們對(duì)肥胖的認(rèn)知普遍不足,絕大多數(shù)人仍將其視作外觀問(wèn)題而非慢性疾病。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活方式改變,肥胖問(wèn)題還在持續(xù)惡化,給個(gè)人健康和公共衛(wèi)生帶來(lái)的負(fù)擔(dān)也日益沉重。
當(dāng)一個(gè)人體重超重或肥胖,身體許多指標(biāo)容易亮起紅燈——膝關(guān)節(jié)承壓過(guò)重,走路會(huì)感到疼痛;過(guò)多的脂肪壓迫心臟和肺部,會(huì)感覺(jué)喘不上氣;晚上睡覺(jué)打呼嚕,甚至呼吸暫停,把自己憋醒;肥胖影響人體的方方面面,骨骼、肌肉、心腦血管無(wú)一例外。此外,肥胖與機(jī)體的慢性炎癥、胰島素抵抗等密切相關(guān)。然而,肥胖期間炎癥的起源在很大程度上是未知的。
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2023年6月,浙江大學(xué)蔡志堅(jiān)、王建莉和楊菲課題組于 Cell Metabolism 在線(xiàn)發(fā)表題為“UBE2M-mediated neddylation of TRIM21 regulates obesity-induced inflammation and metabolic disorders”的研究論文,發(fā)現(xiàn)了擬素化 E2 結(jié)合酶 UBE2M 通過(guò)誘導(dǎo)底物 TRIM21 發(fā)生擬素化修飾,進(jìn)而調(diào)控了肥胖過(guò)程中機(jī)體的慢性炎癥反應(yīng)和相關(guān)的代謝紊亂。
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研究人員發(fā)現(xiàn) UBE2M 對(duì)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的肥胖相關(guān)炎癥至關(guān)重要。在肥胖的發(fā)展過(guò)程中,特定的環(huán)境比如缺氧會(huì)導(dǎo)致 HIF-1α 的積累,從而促進(jìn) IL-1β 的產(chǎn)生。與此同時(shí),巨噬細(xì)胞的 UBE2M 通過(guò)誘導(dǎo) E3 泛素連接酶 TRIM21 的擬素化修飾增強(qiáng)其與底物蛋白 VHL 的結(jié)合,促進(jìn) VHL 的泛素化降解。隨后,VHL 介導(dǎo)的 HIF-1α 泛素化降解被抑制,進(jìn)一步加重了 HIF-1α 的累積并促進(jìn)了下游 Il1b 的轉(zhuǎn)錄和后續(xù)的炎癥反應(yīng),最終通過(guò)抑制脂肪酸氧化(Fatty acid oxidation, FAO)和胰島素受體底物1(Insulin receptor substrate 1, IRS-1)的表達(dá)惡化肥胖和相關(guān)的代謝紊亂。此外,肥胖也會(huì)誘導(dǎo) UBE2M 表達(dá)上調(diào),形成一個(gè)正反饋惡性循環(huán)不斷加重肥胖和代謝紊亂。
在這個(gè)過(guò)程中,TRIM21 作為關(guān)鍵分子參與了 UBE2M 對(duì)下游 IL-1β 介導(dǎo)的慢性炎癥的調(diào)控,表明 TRIM21 是干預(yù)肥胖相關(guān)炎癥的理想靶點(diǎn)。為了靶向 TRIM21 進(jìn)行轉(zhuǎn)化應(yīng)用,研究人員將 TRIM21 的反義寡核苷酸鏈(Antisense oligonucleotides, ASOs)裝載于紅細(xì)胞來(lái)源的胞外囊泡(Red blood cell-derived extracellular vesicles, RBC-EVs),制備成 RBC-EVs/Trim21-ASOs。給小鼠體內(nèi)回輸 RBC-EVs/Trim21-ASOs 可以靶向沉默肝臟和脂肪巨噬細(xì)胞的 TRIM21,減少下游 IL-1β 誘導(dǎo)的炎癥和代謝紊亂,最終達(dá)到緩解肥胖的效果。
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該研究成果表明,巨噬細(xì)胞 UBE2M 介導(dǎo)的 TRIM21 擬素化修飾在肥胖相關(guān)炎癥的發(fā)生過(guò)程中具有重要作用,并概念驗(yàn)證了 TRIM21 是治療肥胖和相關(guān)代謝疾病的有效靶點(diǎn),具備較高的應(yīng)用前景。
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