microRNA-30对脂肪细胞perilipin自噬性降解的作用研究

The intracellular storage and utilization of lipids are critical to maintain cellular energy homeostasis. Perilipin A is the most abundant phosphoprotein on adipocyte lipid droplets and is essential for lipid storage and lipolysis. The expression and regulation of perilipin is not clear. Our preliminary study found that autophagy may participate in the degradation of perilipin; miR-30 inhibit autophay by targeting Beclin1, and increase perilipin content simultaneously. We assume that miR-30 may regulate lipid metabolism and energy homeostasis via autophagic degradation of perilipin. We will go on our research in following aspects: 1.Research the molecular mechanism of autophagic degradation of perilipin by miR-30； 2. Construction of miR-30e transgenic mice, and miR-30 -Beclin1 double transgenic mice to clarify the role of miR-30 mediated autophagic degradation of perilipin in the regulation of adipocytes function.

脂肪细胞内脂滴是一个代谢活跃、高度动态的细胞器，是调控机体脂类和能量平衡的核心点。Perilipin是脂肪细胞内最主要的脂滴表面蛋白，参与脂滴从发生到成熟的全过程，并在甘油三酯的贮存和分解中发挥重要作用。Perilipin的调控机制目前尚不清楚。我们前期发现自噬途径参与Perilipin的降解；miR-30可通过重要自噬蛋白Beclin1抑制脂肪细胞自噬，同时伴随Perilipin含量升高。我们设想miR-30可通过抑制Perilipin的自噬性降解，影响脂滴重塑及脂质代谢，实现对机体能量代谢的调节。我们拟从两个方面展开工作：1、细胞水平全面阐述miR-30调控Perilipin的分子机制；2、构建脂肪组织特异miR-30e Tg小鼠，及miR-30e Tg/Beclin1 Tg双转基因小鼠，整体水平研究miR-30→autophagy→Perilipin途径在调控脂肪细胞功能中的作用

脂肪细胞内脂滴是一个代谢活跃、高度动态的细胞器，是调控机体脂类平衡和能量平衡的核心点，而脂滴表面蛋白在脂滴的形成、融合和代谢调节中起到了重要作用。在脂滴表面蛋白中，最为重要的是脂滴结构蛋白 PAT 家族蛋白， Perilipin是最早发现的PAT蛋白，其中Perilipin A 特异在脂肪细胞表达，是成熟脂肪细胞最主要的脂滴表面蛋白，参与了脂滴从发生到成熟的全过程，在能量储存及脂质调节方面发挥着不可替代的作用。基于前期工作发现脂肪细胞内perilipin存在溶酶体降解途径，因此我们对脂肪细胞内自噬途径如何参与perilipin的降解进行了探讨。①首先对11例正常体重者和10例单纯性肥胖患者的内脏脂肪组织进行了转录组测序分析，得出1556个差异表达基因。选取文献报道的322个小鼠自噬/溶酶体基因，将其取交集得到36个差异表达的自噬/溶酶体基因。其中肥胖组中有35个上调基因和1个下调基因，说明肥胖状态时自噬/溶酶体基因显著上调。②自噬的标志性蛋白LC3I/II的蛋白表达在肥胖小鼠的皮下和内脏脂肪细胞均显著上调，提示肥胖状态时脂肪组织中的自噬可能是激活的。脂肪细胞给予含有炎症因子的条件培液PLA-CM后，发现自噬相关基因的表达上调，并可能反映脂肪细胞中自噬流增加。③对perilipin蛋白进行了外源性泛素化检测，显示Perilipin是一个可被泛素化的蛋白。自噬相关蛋白BECN1敲减抑制自噬后，perilipin的蛋白表达明显增加。④TNFα可上调脂肪细胞中SQSTM1/p62的表达，提示SQSTM1/p62可能是作为一个自噬受体发挥其功能的。CoIP结果表明泛素化的perilipin可与SQSTM1/p62结合，进而被自噬性降解。因此TNFα可通过SQSTM1依赖的选择性自噬对perilipin的降解产生影响，进而促进脂解，且TNFα促进的perilipin的降解是CTSB依赖的。⑤我们进一步研究发现miR-30直接作用于Beclin1，抑制脂肪细胞自噬，进而抑制肥胖导致的Perilipin的自噬性降解。以上研究结果提示肥胖状态时脂肪组织自噬过度激活，引起脂肪细胞最重要的脂滴表面蛋白Perilipin的自噬性降解，进而影响脂质的分解和贮存及机体的能量代谢。