文献解读 | 煮熟猪肉来源外泌体囊泡包被的miRNAs对机体的代谢功能调控

    “民以食为天，猪粮安天下。”

    猪肉是中国居民餐桌上最主要的肉类来源，内含丰富的蛋白质、胆固醇和多种维生素，烹饪后食之。普遍认为高温会破坏生物活性物质，如使维生素、油脂分解，蛋白质变性。

    2023年3月四川农业大学朱砺教授团队在Journal of Nanobiotechnology（中科院大类一区TOP，5年IF=11.509）杂志发表的Cooked pork-derived exosome nanovesicles mediate metabolic disorder-microRNA could be the culprit文章中，提出一种从高温煮熟后的猪肉中提取外泌体的方法，并对其内部富集的miRNA进行测序分析，接着深入分析了其对小鼠糖脂代谢等生物功能的调控。
 

 

研究内容与结果

    首先，朱砺教授团队将猪肉（肥肉、肌肉、肝脏）在水中完全煮熟，再采用差速超速离心法提取其外泌体。该提取物在透射电镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）下发现外泌体样纳米囊泡，进一步采用动态光散射仪（DLS）测得80%粒子在20-200nm，平均粒径为70.29nm。接下来，通过流式细胞术检测出外泌体特异性标志物CD63、CD81的阳性率分别为84.5%和95.9%。上述表征结果证实，煮熟的猪肉中能成功提取出外泌体。

 

熟猪肉外泌体（CM-Exo）的提取与表征

    经过高通量测序分析发现，不同组织来源外泌体所包含的miRNA种类、含量不同。煮熟猪肌肉来源外泌体（PME）内含物miR-1、miR-133a-3p和miR-206 占总miRNA的80%；煮熟猪肝脏来源外泌体（PLE）中miR-122最多，占37.8%；而煮熟猪脂肪来源外泌体（PFE）中miR-125b含量最高。
 

饲喂CM-Exo对小鼠生长的影响

    将提取出来的外泌体饲喂小鼠一段时间后发现：（1）体重明显增加；（2）血液中miR-1、miR-133a-3p、miR-206、miR-99a水平显著增加，肠囊外翻实验中这4个miRNA水平依旧显著升高；（3）肝组织中出现空泡以及脂滴；（4）空腹注射葡萄糖后血糖水平明显升高且消耗速度减慢。实验结果证实，CM-Exo能被肠道吸收进入小鼠体内从而影响体重以及血液miRNA，并参与机体葡萄糖耐受、胰岛素抵抗、肝脏脂质代谢等生物调控过程。
 

CM-Exo对小鼠肝脏转录组以及糖脂质代谢的调控

    对小鼠肝脏样本进行转录组分析，鉴定出446个差异表达的基因（GDE），包括292个上调和174个下调的基因。GO和KEGG富集分析结果表明，GDE主要富集在类固醇代谢过程。

    接下来，构建了一个潜在的miRNA-mRNA-脂质代谢通路调控网络，并检测到外泌体miRNA与肝脏脂质代谢通路之间存在着明显的相互联系。

 

文章小结

    该团队采用差速超速离心法成功从煮熟的猪肉（肥肉、肌肉、肝脏）中提取出外泌体，经过测序分析发现不同组织来源外泌体包被的miRNA之间存在明显差异。通过小鼠饲喂外泌体以及肠囊外翻实验证实，CM-Exo能被肠道吸收进入机体从而影响体重以及血液miRNA，引起胰岛素抵抗和肝脏脂质代谢紊乱。总而言之，CM-Exo中的microRNA很可能是引起小鼠代谢紊乱的关键调节因子。

 

文献来源

Shen, L., Ma, J., Yang, Y. et al. Cooked pork-derived exosome nanovesicles mediate metabolic disorder—microRNA could be the culprit. J Nanobiotechnol 21, 83 (2023). http://doi.org/10.1186/s12951-023-01837-y

 

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    外泌体是一种能被大多数细胞分泌的脂质双分子层纳米囊泡，富含核酸、蛋白、脂质等生物活性分子，为细胞间信号通讯提供了桥梁。由于具有良好的天然靶向性、稳定性和生物相容性，外泌体成为疾病标志物、分子机理、药物开发等研究的创新热点。

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