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【综述】中南大学湘雅医院:外泌体miRNA在糖尿病中的新兴作用

外泌体miRNA与各种人类疾病密切相关,包括糖尿病,研究外泌体miRNA的作用机制及其在糖尿病中的作用将对深入了解糖尿病的病理生理过程很有价值。近日,来自中南大学湘雅医院欧春麟课题组的研究人员在Clinical and Translational Medicine杂志上发表综述,重点关注了有关外泌体miRNA在糖尿病发展中的作用和调节机制的最新发现,为外泌体miRNA作为糖尿病治疗靶标的潜在用途提供了理论基础。

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糖尿病(DM)是指以高血糖为特征的一类代谢紊乱。糖尿病由遗传或环境因素引起的胰岛素分泌缺陷或胰岛素抵抗 (IR) 引起。近年来随着人口增长、老龄化和城市化进程的迅速增加,以及肥胖和缺乏运动,糖尿病已成为一个全球性的健康问题。流行病学研究表明,全球糖尿病患病率预计将从 1995 年的 4% 增加到 2025年的 5.4%。预计到 2045 年 6.93 亿糖尿病患者的年度医疗保健费用估计约为 8500 亿美元。近年来,糖尿病已成为仅次于心血管疾病和肿瘤相关疾病的第三大常见非感染性疾病。尽管在对糖尿病的理解和治疗方面取得了重大进展,但相关的发病率和死亡率仍在继续增加。因此迫切需要用于糖尿病早期诊断、进展监测和靶向治疗的有效生物标志物。
稳定存在于人体体液中的各种细胞外囊泡 (EV),可以根据它们的大小分为小型EVs(sEVs,直径<200nm)和大型EVs(lEVs,直径> 200 nm)。外泌体是一类直径约为 40-160 nm 的 sEV,几乎来源于所有类型的人类细胞。外泌体广泛存在于所有类型的人体体液中,例如唾液、腹水、母乳、脑脊液、尿液和精液,可以携带RNA、DNA、脂质、蛋白质和代谢物,并且对于细胞之间的信息传递很重要。在精准医疗时代,疾病的准确诊断和治疗越来越受到重视。外泌体在疾病的有效诊断和治疗中的应用正在成为一个研究重点。外泌体在精准医学中的潜力是基于它们在体内的普遍性和易于获取性。
随着人类基因组计划的完成和后基因组时代的开始,非编码RNA(ncRNA)引起了各个研究领域的极大兴趣。MicroRNA (miRNA) 是一种长度约为 22 个核苷酸 (nt) 的ncRNA,由内源基因编码。miRNA 广泛存在于植物、动物和一些病毒中,通过与参与调节人体生理和病理过程的靶mRNA,与非翻译区 (UTR) 结合而在转录或转录后调节中发挥作用。 miRNA 在组织和血液中比长链非编码 RNA (lncRNA) 和 mRNA 更稳定,因为它们的序列较短。有趣的是,miRNA 可以被包裹在外泌体中,外泌体携带它们并将它们释放到靶细胞或组织中,在那里发挥生物学调节作用。人体内的大多数细胞都可以分泌含有 miRNA 的外泌体。例如,在肥大细胞分泌的外泌体中已检测到大约 100 种 miRNA。外泌体 miRNA 不仅参与正常的生理过程,而且还参与各种疾病的发生和发展,包括糖尿病。外泌体miRNA 正在成为糖尿病发展和进展的关键调节因子。此外,由于外泌体的特异性和敏感性,释放到体液循环中的外泌体 miRNA 具有用作糖尿病标志物的潜力。 进一步研究外泌体miRNA 和糖尿病的作用机制对于彻底了解糖尿病的病理生理过程将是有价值的。​ 
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在这篇综述里,研究人员总结了与糖尿病相关的外泌体miRNA的最新发现,并提供了一种新的策略,识别潜在的诊断生物标志物和药物靶点用于糖尿病的早期诊断和治疗。外泌体miRNA与糖尿病的进展及其相关并发症密切相关。因此,外泌体 miRNA 已被公认为糖尿病研究中的新型且具有潜在价值的分子。我们可以外源性地沉默或激活糖尿病患者中的外泌体miRNA,例如在体外将agomir 或antagomir 掺入外泌体,然后将它们注射到靶组织中。这种方法被开发为糖尿病的治疗策略是有好处的。尽管我们目前对基于外泌体的药物递送系统发展的理解只是冰山一角,但随着进一步的研究和技术进步,外泌体 miRNA 有望为糖尿病的预防、诊断和治疗带来新的策略。​ 
参考文献:Emerging roles of exosomal miRNAs indiabetes mellitus. Clin Transl Med. 2021 Jun;11(6):e468.

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