miR-1275通过抑制ELK1调节人脂肪细胞分化的机制研究

The expression of miR-1275 is significantly decreased in fully differentiated human adipocyte with miRNA microarray screening. Our following study showed that: 1) Suppression of miR-1275 significantly induced adipogensis of humam adipocyte. 2)Elk1, a critical regulator of adipogenesis, is a candidate target of miR-1275 by bioinformatic analysis. 3)In addition, ELK1 expression was significantly increased in inhibition of miR-1275 in adipocytes.These results suggested that the mechanism of miR-1275 in adipogenesis regulation may related to ELK1. In this study, we will investigate the the effect of miR-1275 on adipogenesis and observe the biological characteristics of miR-1275. Furthermore, we will also explore the mechanism of miR-1275 on adipogenesis by over-expression and slience techniques. This study may provide a new intervention target for prevention and treatment of obesity.

脂肪细胞分化和过度增殖是肥胖发生的细胞生理学基础。miR-1275是我们采用微流体芯片技术筛选到的、差异高表达于前体脂肪细胞中、功能未知的miRNA，前期发现，抑制miR-1275可明显促进脂肪细胞分化；生物信息学分析发现脂肪细胞分化调节因子ELK1为其靶基因；而ELK1基因表达水平在miR-1275沉默的脂肪细胞中显著上调，提示miR-1275可能通过抑制ELK1基因的机制调节脂肪细胞分化进程。本研究拟：阐明miR-1275的生物学特征；以基因过表达/沉默策略，评价miR-1275对脂肪细胞分化及ELK1表达的影响；以ELK1为机制研究切入点，通过过表达/沉默ELK1基因，系统论证miR-1275影响脂肪细胞分化的分子机制。miR-1275在脂肪细胞中的功能、与分化之间的关系及机制未见报道，本研究有源头创新性，可为肥胖防治提供新的潜在干预靶标。

肥胖已经成为全球性的公共健康难题，脂肪细胞分化和过度增殖是肥胖发生的细胞生理学基础。miR-1275是我们采用微流体芯片技术筛选到的、差异高表达于人前体脂肪细胞中的miRNA，在本研究中，我们首先探讨了miR-1275与脂肪细胞分化的关系中，结果发现：miR-1275在人前体脂肪细胞中高表达，随着脂肪细胞的分化miR-1275的表达逐渐下调；肥胖患者内脏脂肪组织、皮下脂肪组织中miR-1275表达显著降低，且miR-1275表达水平与BMI呈负相关；miR-1275沉默表达促进了人脂肪细胞的分化：脂肪细胞内脂滴明显增加、甘油三酯含量升高、脂肪细胞分化早期的关键转录基因（PPARγ、C/EBPα、SREBP-1c）mRNA表达显著升高。而过表达miR-1275抑制了人脂肪细胞的分化：油红染色显示脂肪细胞内脂滴显著减少、甘油三酯含量降低、PPARγ、C/EBPα、SREBP-1c的mRNA表达显著降低；miR-1275并不参与人前体脂肪细胞的凋亡及增殖，对前体脂肪细胞的细胞周期无影响。因此，miR-1275是临床上与肥胖相关、功能上能够调节脂肪细胞分化的一个重要miRNA。在进一步探讨miR-1275调控脂肪细胞分化的机制中，我们首先通过生物信息学分析，发现脂肪细胞分化关键调节因子ELK1可能为其靶基因，ELK1基因3’UTR区存在4个与miRNA-1275互补结合的区域，且互补的序列在多个物种间高度保守；通过构建miR-1275沉默/过表达载体，发现miR-1275表达沉默的人前体脂肪细胞分化过程中，ELK1及其下游因子KLF5、 KROX20的表达显著增高。过表达miR-1275的人前体脂肪细胞在分化过程中，ELK1及其下游因子KLF5、KROX20的表达均降低，证实ELK1的表达与miR-1275呈现负相关，且超重/肥胖者内脏脂肪组织ELK1及其下游因子的表达显著增高；检索miR-1275 与ELK1的结合序列，构建ELK1 野生型质粒及突变质粒，通过双荧光素酶报告基因实验，发现ELK1能与miR-1275直接结合，证实ELK1为其靶基因。本研究获得了较多有用的实验依据，为后续研究提供了新的线索和依据，可能成为肥胖治疗及预防的潜在靶标。目前第一作者/通讯作者发表SCI论文1篇，待发表（已接受）SCI论文1篇。项目组成员发表SCI论文一篇。培养研究生两名。