Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
MiR-495 điều chỉnh sự phân cực của đại thực bào M1/M2 và kháng insulin ở chuột ăn chế độ ăn giàu chất béo thông qua việc nhắm vào FTO
Tóm tắt
MicroRNA 495 (miR-495) đã được phát hiện có liên quan đến quá trình trao đổi chất và phản ứng miễn dịch trong cơ thể con người. Mục đích của nghiên cứu này là điều tra tác động của miR-495 đối với sự phân cực của đại thực bào M1/M2 và kháng insulin ở bệnh tiểu đường loại 2 (T2D). Mô hình chuột T2D đã được thiết lập bằng cách cho chuột C57BL/6 ăn chế độ ăn giàu chất béo (HFD). Các mức biểu hiện của các dấu hiệu phân cực M1/M2 và miR-495 trong các đại thực bào trong khoang bụng đã được xác định bằng qRT-PCR hoặc Western blot. Các bài kiểm tra dung nạp insulin (ITT) và dung nạp glucose (GTT) được thực hiện, và hiệu ứng liên kết mục tiêu giữa miR-495, khối lượng chất béo và gen liên quan đến béo phì (FTO) đã được xác minh bằng phương pháp xét nghiệm báo cáo gen luciferase kép. Cân nặng cơ thể, hàm lượng glucose trong máu và biểu hiện miR-495 trong các đại thực bào của nhóm HFD cao hơn đáng kể so với nhóm chế độ ăn bình thường (ND). Bên cạnh đó, miR-495 đã kích thích sự chuyển hóa của đại thực bào thành các đại thực bào pro-inflammatory M1 và làm tăng kháng insulin ở chuột T2D. Quan trọng hơn, FTO được chứng minh là một gen mục tiêu trực tiếp của miR-495 và sự làm im lặng FTO có thể thúc đẩy sự chuyển hóa của các đại thực bào thành các đại thực bào pro-inflammatory M1. Những kết quả này đã chứng minh rằng miR-495 có thể thúc đẩy sự chuyển hóa của đại thực bào thành các đại thực bào pro-inflammatory M1 bằng cách ức chế biểu hiện của gen mục tiêu FTO, và làm trầm trọng thêm tình trạng kháng insulin và viêm mô mỡ ở chuột T2D, từ đó cung cấp cơ sở lý thuyết nhất định cho việc điều trị nhắm mục tiêu bệnh tiểu đường loại 2.
Từ khóa
#miR-495 #đại thực bào M1/M2 #kháng insulin #chế độ ăn giàu chất béo #FTO #bệnh tiểu đường loại 2Tài liệu tham khảo
Ahmadi A, Khansarinejad B, Hosseinkhani S, Ghanei M, Mowla SJ (2017) miR-199a-5p and miR-495 target GRP78 within UPR pathway of lung cancer. Gene 620:15–22
Benedict C, Axelsson T, Soderberg S, Larsson A, Ingelsson E, Lind L, Schioth HB (2014) Fat mass and obesity-associated gene (FTO) is linked to higher plasma levels of the hunger hormone ghrelin and lower serum levels of the satiety hormone leptin in older adults. Diabetes 63:3955–3959. https://doi.org/10.2337/db14-0470
Claussnitzer M, Dankel SN, Kim KH, Quon G, Meuleman W, Haugen C, Glunk V, Sousa IS, Beaudry JL, Puviindran V, Abdennur NA, Liu J, Svensson PA, Hsu YH, Drucker DJ, Mellgren G, Hui CC, Hauner H, Kellis M (2015) FTO obesity variant circuitry and adipocyte browning in humans. N Engl J Med 373:895–907. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1502214
Cucak H, Grunnet LG, Rosendahl A (2014) Accumulation of M1-like macrophages in type 2 diabetic islets is followed by a systemic shift in macrophage polarization. Journal of leukocyte biology 95:149–160
Cuccarese MF, Dubach JM, Pfirschke C, Engblom C, Garris C, Miller MA, Pittet MJ, Weissleder R (2017) Heterogeneity of macrophage infiltration and therapeutic response in lung carcinoma revealed by 3D organ imaging. Nat Commun 8:14293. https://doi.org/10.1038/ncomms14293
De Felice FG, Ferreira ST (2014) Inflammation, defective insulin signaling, and mitochondrial dysfunction as common molecular denominators connecting type 2 diabetes to Alzheimer disease. Diabetes 63:2262–2272
Dey A, Allen J, Hankey-Giblin PA (2015) Ontogeny and polarization of macrophages in inflammation: blood monocytes versus tissue macrophages. Front Immunol 5:683
Donath MY (2014) Targeting inflammation in the treatment of type 2 diabetes: time to start. Nat Rev Drug Discov 13:465–476. https://doi.org/10.1038/nrd4275
Du J, Paz K, Flynn R, Vulic A, Robinson TM, Lineburg KE, Alexander KA, Meng J, Roy S, Panoskaltsis-Mortari A, Loschi M, Hill GR, Serody JS, Maillard I, Miklos D, Koreth J, Cutler CS, Antin JH, Ritz J, MacDonald KP, Schacker TW, Luznik L, Blazar BR (2017) Pirfenidone ameliorates murine chronic GVHD through inhibition of macrophage infiltration and TGF-beta production. Blood 129:2570–2580. https://doi.org/10.1182/blood-2017-01-758854
Dyson J, Jaques B, Chattopadyhay D, Lochan R, Graham J, Das D, Aslam T, Patanwala I, Gaggar S, Cole M, Sumpter K, Stewart S, Rose J, Hudson M, Manas D, Reeves HL (2014) Hepatocellular cancer: the impact of obesity, type 2 diabetes and a multidisciplinary team. J Hepatol 60:110–117. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2013.08.011
Esser N, Legrand-Poels S, Piette J, Scheen AJ, Paquot N (2014) Inflammation as a link between obesity, metabolic syndrome and type 2 diabetes. Diabetes research and clinical practice 105:141–150
Formosa A, Markert EK, Lena AM, Italiano D, Finazzi-Agro E, Levine AJ, Bernardini S, Garabadgiu AV, Melino G, Candi E (2014) MicroRNAs, miR-154, miR-299-5p, miR-376a, miR-376c, miR-377, miR-381, miR-487b, miR-485-3p, miR-495 and miR-654-3p, mapped to the 14q32.31 locus, regulate proliferation, apoptosis, migration and invasion in metastatic prostate cancer cells. Oncogene 33:5173–5182. https://doi.org/10.1038/onc.2013.451
Han Y-B, Tian M, Jin J, Zou G-L, Sui Y-B, Peng P, Liu L (2018) Berberine improves metabolic syndrome insulin resistance by inducing macrophage M2 polarization. Int J Clin Exp Med 11:11191–11197
Jablonski KA, Amici SA, Webb LM, de Dios R-RJ, Popovich PG, Partida-Sanchez S, Guerau-de-Arellano M (2015) Novel markers to delineate murine M1 and M2 macrophages. PloS one 10:e0145342
Kawano Y, Nakae J, Watanabe N, Kikuchi T, Tateya S, Tamori Y, Kaneko M, Abe T, Onodera M, Itoh H (2016) Colonic pro-inflammatory macrophages cause insulin resistance in an intestinal Ccl2/Ccr2-dependent manner. Cell Metab 24:295–310. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.07.009
Khan IM, Perrard XY, Brunner G, Lui H, Sparks LM, Smith SR, Wang X, Shi ZZ, Lewis DE, Wu H, Ballantyne CM (2015) Intermuscular and perimuscular fat expansion in obesity correlates with skeletal muscle T cell and macrophage infiltration and insulin resistance. Int J Obes (Lond) 39:1607–1618. https://doi.org/10.1038/ijo.2015.104
Kraakman MJ, Murphy AJ, Jandeleit-Dahm K, Kammoun HL (2014) Macrophage polarization in obesity and type 2 diabetes: weighing down our understanding of macrophage function? Front Immunol 5:470
Labonte AC, Tosello-Trampont A-C, Hahn YS (2014) The role of macrophage polarization in infectious and inflammatory diseases. Molecules Cells 37:275
Lee SH, Jung YD, Choi YS, Lee YM (2015) Targeting of RUNX3 by miR-130a and miR-495 cooperatively increases cell proliferation and tumor angiogenesis in gastric cancer cells. Oncotarget 6:33269–33278. https://doi.org/10.18632/oncotarget.5037
Lee SH, Jung YD, Choi YS, Lee YM (2015) Targeting of RUNX3 by miR-130a and miR-495 cooperatively increases cell proliferation and tumor angiogenesis in gastric cancer cells. Oncotarget 6:33269
Liu Y-C, Zou X-B, Chai Y-F, Yao Y-M (2014) Macrophage polarization in inflammatory diseases. Int J Biol Sci 10:520
Lu L-F, Gasteiger G, Yu I-S, Chaudhry A, Hsin J-P, Lu Y, Bos PD, Lin L-L, Zawislak CL, Cho S (2015) A single miRNA-mRNA interaction affects the immune response in a context-and cell-type-specific manner. Immunity 43:52–64
Lv C, Bai Z, Liu Z, Luo P, Zhang J (2015) MicroRNA-495 suppresses human renal cell carcinoma malignancy by targeting SATB1. Am J Transl Res 7:1992–1999
Maan NS, Maan S, Belaganahalli M, Pullinger G, Montes AJA, Gasparini MR, Guimera M, Nomikou K, Mertens PP (2015) A quantitative real-time reverse transcription PCR (qRT-PCR) assay to detect genome segment 9 of all 26 bluetongue virus serotypes. Journal of virological methods 213:118–126
Marso SP, Daniels GH, Brown-Frandsen K, Kristensen P, Mann JF, Nauck MA, Nissen SE, Pocock S, Poulter NR, Ravn LS, Steinberg WM, Stockner M, Zinman B, Bergenstal RM, Buse JB, Committee LS, Investigators LT (2016) Liraglutide and cardiovascular outcomes in type 2 diabetes. N Engl J Med 375:311–322. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1603827
Mingrone G, Panunzi S, De Gaetano A, Guidone C, Iaconelli A, Nanni G, Castagneto M, Bornstein S, Rubino F (2015) Bariatric-metabolic surgery versus conventional medical treatment in obese patients with type 2 diabetes: 5 year follow-up of an open-label, single-centre, randomised controlled trial. Lancet 386:964–973. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)00075-6
Nilsson E, Jansson PA, Perfilyev A, Volkov P, Pedersen M, Svensson MK, Poulsen P, Ribel-Madsen R, Pedersen NL, Almgren P (2014) Altered DNA methylation and differential expression of genes influencing metabolism and inflammation in adipose tissue from subjects with type 2 diabetes. Diabetes 63:2962–2976
Noy R, Pollard JW (2014) Tumor-associated macrophages: from mechanisms to therapy. Immunity 41:49–61. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2014.06.010
Oliveto S, Mancino M, Manfrini N, Biffo S (2017) Role of microRNAs in translation regulation and cancer. World J Biol Chem 8:45
Olivo G, Wiemerslage L, Nilsson EK, Solstrand Dahlberg L, Larsen AL, Olaya Bucaro M, Gustafsson VP, Titova OE, Bandstein M, Larsson EM, Benedict C, Brooks SJ, Schioth HB (2016) Resting-state brain and the FTO obesity risk allele: default mode, sensorimotor, and salience network connectivity underlying different somatosensory integration and reward processing between genotypes. Front Hum Neurosci 10:52. https://doi.org/10.3389/fnhum.2016.00052
Op’t Veld RC, van den Boomen OI, Lundvig DM, Bronkhorst EM, Kouwer PH, Jansen JA, Middelkoop E, Von den Hoff JW, Rowan AE, Wagener FA (2018) Thermosensitive biomimetic polyisocyanopeptide hydrogels may facilitate wound repair. Biomaterials 181:392–401
Pan Y, Hui X, Hoo RLC, Ye D, Chan CYC, Feng T, Wang Y, Lam KSL, Xu A (2019) Adipocyte-secreted exosomal microRNA-34a inhibits M2 macrophage polarization to promote obesity-induced adipose inflammation. J Clin Invest 129:834–849. https://doi.org/10.1172/JCI123069
Perry RJ, Camporez J-PG, Kursawe R, Titchenell PM, Zhang D, Perry CJ, Jurczak MJ, Abudukadier A, Han MS, Zhang X-M (2015) Hepatic acetyl CoA links adipose tissue inflammation to hepatic insulin resistance and type 2 diabetes. Cell 160:745–758
Ransohoff RM (2016) A polarizing question: do M1 and M2 microglia exist? Nat Neurosci 19:987
Robbins PD, Morelli AE (2014) Regulation of immune responses by extracellular vesicles. Nat Rev Immunol 14:195
Ronkainen J, Huusko TJ, Soininen R, Mondini E, Cinti F, Makela KA, Kovalainen M, Herzig KH, Jarvelin MR, Sebert S, Savolainen MJ, Salonurmi T (2015) Fat mass- and obesity-associated gene Fto affects the dietary response in mouse white adipose tissue. Sci Rep 5:9233. https://doi.org/10.1038/srep09233
Samuel VT, Shulman GI (2016) The pathogenesis of insulin resistance: integrating signaling pathways and substrate flux. The Journal of clinical investigation 126:12–22
Scantlebery AM, Uil M, Butter LM, Poelman R, Claessen N, Girardin SE, Florquin S, Roelofs JJ, Leemans JC (2019) NLRX1 does not play a role in diabetes nor the development of diabetic nephropathy induced by multiple low doses of streptozotocin. PloS one 14:e0214437
Song L, Li Y, Li W, Wu S, Li Z (2014) miR-495 enhances the sensitivity of non-small cell lung cancer cells to platinum by modulation of copper-transporting P-type adenosine triphosphatase A (ATP7A). J Cell Biochem 115:1234–1242. https://doi.org/10.1002/jcb.24665
Suzuki T, Gao J, Ishigaki Y, Kondo K, Sawada S, Izumi T, Uno K, Kaneko K, Tsukita S, Takahashi K, Asao A, Ishii N, Imai J, Yamada T, Oyadomari S, Katagiri H (2017) ER stress protein CHOP mediates insulin resistance by modulating adipose tissue macrophage polarity. Cell Rep 18:2045–2057. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.01.076
Tangvarasittichai S (2015) Oxidative stress, insulin resistance, dyslipidemia and type 2 diabetes mellitus. World J Diabetes 6:456
Tao K, Yang J, Guo Z, Hu Y, Sheng H, Gao H, Yu H (2014) Prognostic value of miR-221-3p, miR-342-3p and miR-491-5p expression in colon cancer. Am J Transl Res 6:391–401
van Diepen JA, Robben JH, Hooiveld GJ, Carmone C, Alsady M, Boutens L, Bekkenkamp-Grovenstein M, Hijmans A, Engelke UFH, Wevers RA, Netea MG, Tack CJ, Stienstra R, Deen PMT (2017) SUCNR1-mediated chemotaxis of macrophages aggravates obesity-induced inflammation and diabetes. Diabetologia 60:1304–1313. https://doi.org/10.1007/s00125-017-4261-z
Xie Z, Hao H, Tong C, Cheng Y, Liu J, Pang Y, Si Y, Guo Y, Zang L, Mu Y (2016) Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells elicit macrophages into an anti-inflammatory phenotype to alleviate insulin resistance in type 2 diabetic rats. Stem Cells 34:627–639
Xu L, Nagata N, Nagashimada M, Zhuge F, Ni Y, Chen G, Mayoux E, Kaneko S, Ota T (2017) SGLT2 inhibition by empagliflozin promotes fat utilization and browning and attenuates inflammation and insulin resistance by polarizing M2 macrophages in diet-induced obese mice. EBioMedicine 20:137–149
Zhuang G, Meng C, Guo X, Cheruku PS, Shi L, Xu H, Li H, Wang G, Evans AR, Safe S, Wu C, Zhou B (2012) A novel regulator of macrophage activation: miR-223 in obesity-associated adipose tissue inflammation. Circulation 125:2892–2903. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.087817
Zhuge F, Ni Y, Nagashimada M, Nagata N, Xu L, Mukaida N, Kaneko S, Ota T (2016) DPP-4 inhibition by linagliptin attenuates obesity-related inflammation and insulin resistance by regulating M1/M2 macrophage polarization. Diabetes 65:2966–2979
Zinman B, Wanner C, Lachin JM, Fitchett D, Bluhmki E, Hantel S, Mattheus M, Devins T, Johansen OE, Woerle HJ, Broedl UC, Inzucchi SE, Investigators E-RO (2015) Empagliflozin, cardiovascular outcomes, and mortality in type 2 diabetes. N Engl J Med 373:2117–2128. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1504720
