MicroRNAs在膽固醇外排與肝臟脂代謝中的作用KathrynJ.Moore,KateyJ.Rayner,YajairaSu'arez,andCarlosFern'andez-Hernando關(guān)鍵詞：miR-33,miR-122,HDL,脂肪酸8氧化摘要：MicroRNAs（miRNAs）象征了在轉(zhuǎn)錄后水平上控制基因表達(dá)調(diào)整生物進(jìn)程的簡潔機(jī)理。這些小的非編碼RNAs（20-22個(gè)核苷酸）靶定在mRNA的3碳非翻譯區(qū)，進(jìn)而抑制基因表達(dá)。最近對(duì)脂代謝的研究揭露：miRNAs，尤其是miR-33,miR-122，在調(diào)節(jié)膽固醇和脂肪酸穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。MiR-122,是肝臟內(nèi)含量最豐富的miRNA，它可以為之干細(xì)胞的形態(tài)，它抑制劑會(huì)完全地增加血清中的膽固醇。MiR-33,是一個(gè)位于SREBP-2（膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2）基因的內(nèi)含子miRNA，SREBP-2可以調(diào)節(jié)膽固醇外流，脂肪酸3氧化，高密度脂蛋白代謝。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了脂代謝的復(fù)雜性，和miRNAs在脂代謝穩(wěn)態(tài)過程中扮演的重要角色，也潛在地指明了治療血脂異常的新方法。膽固醇與心血管疾病III動(dòng)脈粥樣硬化的并發(fā)癥是西方社會(huì)最常見的公共死因。在流行病學(xué)研究鑒定出的眾多基因與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素中，甚至在缺乏其他已知風(fēng)險(xiǎn)的情況下，血清中高水平的膽固醇很可能在引導(dǎo)人類或者實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物體內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展過程中變得豐富。血清膽固醇被幾個(gè)能完成轉(zhuǎn)運(yùn)飲食中與內(nèi)源性脂質(zhì)復(fù)雜生理工作的載脂蛋白微粒運(yùn)載。低密度的脂蛋白作為膽固醇釋放到外周組織中的工具發(fā)揮必不可少的作用。LDL含量的提高會(huì)伴隨著心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加。細(xì)胞通過能識(shí)別apoB-100N-末端位點(diǎn)的LDL攝取LDL。缺乏功能性的LDL受體會(huì)導(dǎo)致血管壁中LDL的大量積累。動(dòng)脈粥樣硬化損害開始于潛藏在大動(dòng)脈下的內(nèi)皮上的脂肪條紋。聚集巨噬細(xì)胞，它們隨后攝取的源自LDL中的膽固醇成為了促進(jìn)脂肪條紋形成的主要的胞內(nèi)物質(zhì)。膽固醇與心血管疾病III為了維持膽固醇平衡，細(xì)胞把過量的膽固醇通過ABCA1，ABCG1外流到apoA-1受體上。在apoA-1中富集地乏脂性測(cè)試階段高密度脂蛋白（HDLs），是在肝臟與小腸中合成的，然后釋放到體循環(huán)中。ABCA1促進(jìn)磷脂與膽固醇的外排到apoA-1進(jìn)而去合成初期圓盤狀的HDL微粒。卵磷脂-膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（LCAT）把初期HDL上的游離膽固醇酯化，形成成熟的HDL，然后再接受ABCG1受體介導(dǎo)外流的膽固醇。最后HDL運(yùn)輸膽固醇通過兩種方式進(jìn)入肝臟。膽固醇酯類直接通過SR-BI直接釋放到肝臟中或者通過CETP運(yùn)輸?shù)捷d脂蛋白apoB-包含物中（VLDL/LDL），然后通過LDL受體運(yùn)輸?shù)礁闻K中。在這些過程中，被運(yùn)輸?shù)礁闻K的膽固醇脂類作為膽汁酸分泌出去。CETP把HDL上的膽固醇酯類和apoB-包含物中的甘油三酯交換；這些甘油三酯然后被肝臟肝臟的脂肪酶水解，再生成小的HDL微粒和測(cè)試階段的HDL，再反過來釋放到體循環(huán)中接受游離膽固醇。這整個(gè)過程被叫做膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。RCT被認(rèn)為在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展中可以促進(jìn)HDL的保護(hù)作用。胞內(nèi)膽固醇代謝的調(diào)節(jié)涉及到膽固醇的直接合成、外來膽固醇的內(nèi)化、過量膽固醇的外排的復(fù)雜的可調(diào)控機(jī)理維持了細(xì)胞內(nèi)的膽固醇含量。這個(gè)協(xié)調(diào)的過程被SREBPs調(diào)控。SREBP家族包括SREBP-1a，SREBP-1c，SREBP-2,他們都位于兩個(gè)獨(dú)一無二的基因--srebp-1余srebp-2。這srebp-1基因產(chǎn)生兩個(gè)可選擇拼接的轉(zhuǎn)錄物，srebp-1a與srebp-1c，這兩個(gè)轉(zhuǎn)錄物轉(zhuǎn)錄自不同的啟動(dòng)子。SREBPs在他們的特定的組織中表達(dá)不同，在他們靶定的基因選擇性不同，在他們有轉(zhuǎn)化活性的功能位點(diǎn)的相對(duì)功效上不同。SREBPlc調(diào)節(jié)涉及到脂肪酸代謝基因的轉(zhuǎn)錄，像脂肪酸合成（FASN）的基因的轉(zhuǎn)錄。SREBP2與SREBPla調(diào)節(jié)膽固醇相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，像3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGCR），它可以催化膽固醇合成中的限制合成速率的步驟；像LDL受體，可以進(jìn)口血液中的膽固醇。其他可以調(diào)節(jié)膽固醇穩(wěn)態(tài)的主要的轉(zhuǎn)錄因子要數(shù)肝臟X受體（LXR），它調(diào)節(jié)了對(duì)膽固醇外流的反應(yīng)。LXRa與LXRp是核激素受體家族中的有活性的配合體轉(zhuǎn)錄因子，這個(gè)家族會(huì)被膽固醇的內(nèi)源氧化代謝物（氧化型膽固醇）激活。提高的膽固醇含量和減少的涉及到膽固醇吸收、運(yùn)輸、分泌、外排的蛋白（包括ABCA1，ABCG1，ABCG5/8和apoE）表達(dá)過程會(huì)激活LXRs。像上面描述的那樣，ABCA1促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的膽固醇外流到apoA-1，是啟動(dòng)肝臟中HDL合成的主要原因。ABCG1調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)膽固醇外流到HDL，ABCG5/8促進(jìn)膽固醇分泌成膽汁。MicroRNAs除了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)者之外，一個(gè)非編碼RNAs類別-microRNAs（miRNAs）已經(jīng)出現(xiàn)了，它可以作為轉(zhuǎn)錄后水平上基因表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控者。MiRNAs是?。ù蠹s22個(gè)核苷酸）的RNA微粒，單一龜縮于成熟的RNA中，調(diào)控多細(xì)胞動(dòng)物、植物與原生動(dòng)物的基因表達(dá)。自從在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)有幾百種存在于動(dòng)物、植物、病毒中的miRNA被鑒定出來了。當(dāng)前的miRNAs的鑒定迄今為止已經(jīng)被監(jiān)管起來，在miRBase上注釋出來，也被theSangver研究所作為一個(gè)公共可得到的知識(shí)庫。生物信息學(xué)預(yù)測(cè)和試驗(yàn)方法表明單個(gè)miRNA可能同時(shí)靶向超過100個(gè)MRNA。因此在許多生物體中miRNAs形成了調(diào)節(jié)控制基因表達(dá)的新層次。事實(shí)上，人類預(yù)測(cè)人的miRNAs可以控制30%-60%蛋白編碼基因的活性。已經(jīng)研究出miRNAs涉及到了發(fā)育和生理過程的寬闊范圍中。因此，他們的下調(diào)與人類的疾病緊密聯(lián)系在一起，包括癌癥、心臟病與血管紊亂。在以前幾十年，人們?cè)诶斫饽苷{(diào)節(jié)膽固醇代謝與參與心血管疾病發(fā)展的分子機(jī)制上做出了很大的努力。miRNAs作為參與到藏在生理穩(wěn)態(tài)與疾病下的分子機(jī)理的重要一員出現(xiàn)了。未來應(yīng)該去理解miRNAs如何結(jié)合到復(fù)雜的能調(diào)節(jié)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)與異常的基因網(wǎng)上的，這可能揭露這個(gè)領(lǐng)域中新的治療靶點(diǎn)。MicroRNA的生物起源與其功能miRNAs編碼于包括編碼蛋白與非編碼轉(zhuǎn)錄單元的基因組的不同區(qū)域。大約一半miRNAs源自于非編碼RNA轉(zhuǎn)錄子；剩余的miRNAs大多位于編碼蛋白的基因的內(nèi)含子內(nèi)，還有很小一部分（大約10%）編碼于長非編碼蛋白轉(zhuǎn)錄子的外顯子中（MRNA-like非編碼RNAs）（20,79,81）。機(jī)能的產(chǎn)物-大約22個(gè)核苷酸的成熟miRNA涉及多種加工步驟（圖一，看彩色插入）。動(dòng)物中miRNAs的大部分被RNA核糖核酸聚合酶2轉(zhuǎn)錄，酶2也是長（幾千個(gè)核苷酸）初級(jí)轉(zhuǎn)錄物產(chǎn)生的包含初級(jí)miRNA（pri-miRNA）的莖環(huán)結(jié)構(gòu)。另外，現(xiàn)已證明RNA核糖核酸聚合酶3也可以形成miRNAs亞單位的轉(zhuǎn)錄。然后合成的pri-miRNA在細(xì)胞核內(nèi)被由核糖核酸酶3（RNase3）組成的微處理器復(fù)合體Drosha與RNA靶定蛋白DGCR8/Pasha加工。微處理器復(fù)合體需要各種附屬的輔酶因子，包括DEAD盒RNA解旋酶p68、p72和可能運(yùn)行促進(jìn)Drosha分裂的精確度、特異性、活躍性的不均一核糖核酸核糖核蛋白。Drosha分裂的產(chǎn)物是有著發(fā)帶外形的70-100核苷酸的前體RNA。這前體RMA被5號(hào)輸出蛋白與從屬的Ran-GTP機(jī)理運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)。在大多哺乳動(dòng)物的miRNAs，包括這些編碼于內(nèi)含子內(nèi)的大多數(shù)miRNAs，在宿主RNA剪接（典型通路）之前，Drosha加工共轉(zhuǎn)錄地出現(xiàn)。然而，Drosha通路的周圍有一個(gè)叫miRtrons的內(nèi)含子miRNAs的小亞單位。套索脫支酶溶解了可以產(chǎn)生像premiRNA的發(fā)夾的分支點(diǎn)。這個(gè)像premiRNA的發(fā)夾會(huì)穿出細(xì)胞核然后運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行加工。這個(gè)premiRNA被另一種叫Dicer的RNase3酶加工成大約22個(gè)核苷酸長的miRNA復(fù)式單位（miRNA:miRNA*），這種酶可以去除末端環(huán)狀物，產(chǎn)生一個(gè)大約22個(gè)核苷酸的RNA復(fù)式單位。Drosha和Dicer引起的分裂不僅僅是miRNAs在成熟時(shí)期經(jīng)歷的RNA處理過程。在dsRNA中作用于RNA的腺苷酸脫氨酶（ADAR）催化腺嘌吟轉(zhuǎn)化成肌苷。少數(shù)研究表明pri-miRNAs和premiRNAs是ADAR酶的作用點(diǎn)，這阻止了Dicer的處理也導(dǎo)致了premiRNA發(fā)夾的累積。這個(gè)編輯處理流程以組織特異性的方式出現(xiàn)，可能成為一些miRNAs組織特異性表達(dá)的基礎(chǔ)。最近研究表明miRNAs的一個(gè)亞單位，典型的是miR-144/451的亞單位，在細(xì)胞質(zhì)中被Dicer單獨(dú)地加工處理。第二次分裂被Ago2執(zhí)行，阿爾古蛋白是排列于miRNA和信使RNA的復(fù)合體的一部分。這些miRNAs的前體擁有一個(gè)長短不一的莖（17個(gè)核苷酸）；成熟的miRNA（23個(gè)核苷酸）不僅跨越了這個(gè)莖的5’臂的長度，而且覆蓋了所有的環(huán)序列。人們預(yù)測(cè)這些特征被Dicer識(shí)別還是不足的。通過Dicer與Ago2獲得的完全加工過得miRNA復(fù)式結(jié)構(gòu)被松散成成熟的單鏈形態(tài)（導(dǎo)鏈）和它的互補(bǔ)鏈（隨從鏈或者miRNA*）。在效應(yīng)器核糖核蛋白復(fù)合體RISC（RNA-誘導(dǎo)沉默復(fù)合體）內(nèi)其中一條鏈會(huì)被挑選出然后與Ago蛋白家族的其他成員結(jié)合。這個(gè)復(fù)合單位的本質(zhì)特征決定了哪一條鏈合并到RISC，哪一條鏈會(huì)成為一個(gè)成熟的miRNA。這個(gè)miRNA復(fù)式單位的熱力學(xué)不對(duì)稱也有助于鏈的選擇。5’端末端的堿基對(duì)更不穩(wěn)定的鏈會(huì)更頻繁地被選為導(dǎo)鏈，另一條（miRNA*）會(huì)被RISC拒絕進(jìn)入，一般認(rèn)為它會(huì)被降解。然而，在一些例子中，隨從鏈可能在基因調(diào)控過程中被選擇和使用。事實(shí)上，最近深-序列的努力顯示大量miRNA*沒有被降解，而是與Ago1或者Ago2結(jié)合。在這種情況下，兩條鏈都會(huì)有功能，表明miRNA前體也能有兩個(gè)官能團(tuán)。作為RISC的一部分，成熟的miRNA指導(dǎo)復(fù)合體到被Watson-Crick堿基對(duì)相互作用調(diào)節(jié)蛋白合成靶向的RNA上。當(dāng)mRNA的3’非翻譯區(qū)位點(diǎn)上完全互補(bǔ)或近乎完全互補(bǔ)，這個(gè)靶點(diǎn)會(huì)被分裂開然后分解。然而，在動(dòng)物內(nèi)，大多數(shù)被研究的miRNAs都不完全地與靶定在3’非翻譯區(qū)的他們的mRNA成對(duì)，而且這些miRNAs主要通過翻譯抑制和/或者mRNA衰變來抑制他們靶點(diǎn)的表達(dá)。當(dāng)前已經(jīng)研究表明miRNAs也能通過靶點(diǎn)在其他區(qū)域，包括5’非翻譯區(qū)或者編碼蛋白外顯子來抑制mRNA靶點(diǎn)，在一些情況下甚至可能激活翻譯。然而，miRNA引起的蛋白質(zhì)合成抑制這一機(jī)理的細(xì)節(jié)還沒有很好搞清楚。可能的路徑包括被核糖體封存，翻譯抑制的堵塞，在啟動(dòng)后翻譯的抑制，靶向去腺苷酸反應(yīng)結(jié)合到轉(zhuǎn)錄降解（圖一）。當(dāng)前幾個(gè)綜述已經(jīng)覆蓋了這些話題。miRNA靶點(diǎn)的計(jì)算鑒定和miRNA-靶點(diǎn)相互作用的校檢代表了在理解miRNA在細(xì)胞功能上貢獻(xiàn)的基本步驟。已經(jīng)有幾個(gè)生物信息學(xué)工具可以去預(yù)測(cè)miRNA靶點(diǎn)，這些算法共同依賴幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在哺乳動(dòng)物內(nèi)，miRNA-靶點(diǎn)相互作用的重要的必要條件是代表種子區(qū)域的miRNA核苷酸2-8的連續(xù)堿基配對(duì)。在很多情況下，種子區(qū)域似乎決定識(shí)別。然而，在某些情況下需要額外的決定因素，比如為使相互作用變更穩(wěn)定去補(bǔ)償種子區(qū)域不一致的靶定，需合理地互補(bǔ)到miRNA的3’中間。另外，圍繞在靶定位點(diǎn)的3’非翻譯區(qū)序列的某些特征可能促進(jìn)miRNA功效，像是AU-富集序列與從終止密碼子和遠(yuǎn)離長非翻譯區(qū)中心的放置至少50個(gè)核苷酸。給出的影響miRNA靶向的許多標(biāo)準(zhǔn)中，我們已經(jīng)很明了地認(rèn)為：預(yù)測(cè)出的miRNA靶點(diǎn)的校檢是理解潛在的miRNA功能的決定性的一步。隨著對(duì)miRNA靶點(diǎn)生物學(xué)理解的增加，人們期望目前的算法可以逐步變得更加精確。miRNAs控制的膽固醇代謝miRNAs的厲害之處源于他們?cè)趹]及同一生物路徑中多重基因的同步控制時(shí)可以同時(shí)調(diào)節(jié)許多靶點(diǎn)的表達(dá)。一個(gè)例子是膽固醇代謝，現(xiàn)已研究表明在不同的路徑上被這些miRNAs調(diào)節(jié)：miR-122,MIr-370,miR-378378*,MIr-335,miR-125a-5p和miR-33。在這些miRNAs中，miR-122是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)可以去調(diào)節(jié)全血清中膽固醇與肝臟代謝的miRNA，并且它在肝臟miRNA領(lǐng)域中被研究得最廣泛。當(dāng)前，然而，也有研究表明其他miRNAs可以控制脂肪代謝（從脂肪細(xì)胞的分化到HDL合成和膽固醇外流）的不同方面。MiR-122與肝臟代謝MiR-122在肝臟中高表達(dá)，大約是肝臟miRNA總量的70%。它在土撥鼠肝腫瘤的一次不尋常的cmyc基因重排中被鑒定出來，這導(dǎo)致了非編碼發(fā)夾結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，后來研究發(fā)現(xiàn)這發(fā)夾結(jié)構(gòu)是miR-122的前體。MiR-122進(jìn)化上高度保守，從人類到青蛙，在自然選擇下貫穿進(jìn)化史表明了這個(gè)miRNAs的非凡作用。盡管它高度保守，它在肝臟中富集，但最初人們認(rèn)為miR-122的靶點(diǎn)是那些涉及到細(xì)胞對(duì)壓力的應(yīng)激反應(yīng)和氨基酸存儲(chǔ)的，最初沒有出現(xiàn)去調(diào)節(jié)正常的肝臟生理。只有在活體內(nèi)使用miR-122抑制劑的方法才揭露了miR-122的生理關(guān)聯(lián)。正常C57BL/6鼠和高脂飲食鼠采用2’-O-甲氧乙基硫代磷酸反義寡核苷酸鏈處理5周，然后檢查先前預(yù)測(cè)的miR-122靶基因的表達(dá)情況，展示出包括ALDOA，GYS1，CCNG1在內(nèi)的大量預(yù)測(cè)的miR-122靶基因都被miR-122抑制劑明顯上調(diào)。更重要的是，基因芯片分析結(jié)果表明，誘導(dǎo)miR-122的沉默，會(huì)導(dǎo)致超過100多個(gè)基因表達(dá)上調(diào)。他們的3’非翻譯區(qū)內(nèi)包含7-8個(gè)核苷酸與miR-122互補(bǔ)配對(duì)，而且許多被上調(diào)的基因先前都沒有被生物信息學(xué)算法預(yù)測(cè)出來。和這相似的是，Elmen等人使用互補(bǔ)的方法去鑒定miR-122靶向的基因，他們使用鎖核酸（LNA）-拮抗正常小鼠體內(nèi)的miR-122,基因表達(dá)分析結(jié)果顯示，有100種基因表達(dá)上調(diào)，這些基因至少含有1個(gè)miR-122識(shí)別位點(diǎn)。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，內(nèi)源性的miR-122可以抑制多種基因的表達(dá)，誘導(dǎo)miR-122沉默時(shí)，這些基因表達(dá)明顯升高，而拮抗小鼠體內(nèi)的miR-122,可以導(dǎo)致小鼠體內(nèi)血漿總膽固醇持續(xù)降低，這些降低在LDL和HDL中被檢測(cè)到。而且，拮抗高脂飲食小鼠的miR-122還使脂肪肝明顯改善，證據(jù)是減少了肝臟甘油三酯的含量，增加了脂肪酸0氧化。這些結(jié)果說明了miR-122可以調(diào)控FASN（脂肪酸合成酶）的表達(dá)以及調(diào)控參與脂肪酸合成與氧化的基因的表達(dá)。小鼠實(shí)驗(yàn)采用的LNA拮抗miR-122方法促進(jìn)了在非人類靈長目動(dòng)物的應(yīng)用。類似于在小鼠中觀察到的結(jié)果，在非洲黑猩猩體內(nèi)拮抗miR-122導(dǎo)致其靶基因大幅度上調(diào)，血漿總膽固醇下降20-30%，并且沒有出現(xiàn)明顯的肝細(xì)胞毒性或組織病理變化。雖然miR-122對(duì)于脂質(zhì)代謝有很大的臨床應(yīng)用前景，但現(xiàn)在臨床上拮抗miR-122更常用于治療C型肝炎。除了上文描述的靶定基因外，miR-122靶定兩個(gè)位點(diǎn)，包括C型肝炎病毒基因的5’非翻譯區(qū)。這個(gè)靶定促進(jìn)了病毒積累，促進(jìn)了病毒在肝細(xì)胞中傳播。在非人類靈長目動(dòng)物中，誘導(dǎo)miR-122沉默可以促進(jìn)HCV血癥的好轉(zhuǎn)并明顯改善肝臟的病理情況。在人類靈長類拮抗miR-122的安全性與功效使得基于miRNA治療的第一次使用進(jìn)入了臨床第二階段。Miravirsen，是一種拮抗miR-122鎖核酸修飾核苷酸，當(dāng)前用于C型肝炎病人的測(cè)試中。臨床一階段顯示Miravirsen可被很好耐受，臨床2階段很可能會(huì)在基于miRNA治療慢性疾病領(lǐng)域出現(xiàn)令人振奮的結(jié)果。MiR-370多層次調(diào)節(jié)脂代謝另一個(gè)miRNA,miR-370,也可以調(diào)節(jié)膽固醇代謝。在dominant-negativecJun過表達(dá)模型中第一次發(fā)現(xiàn)了MiR-370。這過表達(dá)上調(diào)了2.2倍miR-370，同時(shí)下調(diào)了在脂肪酸［3氧化路徑中的肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1a的限速步驟。MiR-370直接靶向CPT1a基因的3’UTR，下調(diào)Cpt1a的表達(dá)，同時(shí)減少在肝細(xì)胞系中脂肪酸的氧化速率。然而，出了直接調(diào)節(jié)涉及到脂肪酸代謝的基因外，miR-370可以調(diào)節(jié)miR-122的表達(dá)，像上面描述的那樣，進(jìn)而控制脂肪酸與脂質(zhì)代謝的表達(dá)。作者說miR-370的過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致miR-122的上調(diào)，也會(huì)導(dǎo)致像SREBP-1C和甘油二酯-O-酰基轉(zhuǎn)移酶的這種脂肪生成基因的上調(diào)。即使miRNA表達(dá)的相互控制機(jī)理，隨之發(fā)生上調(diào)某些基因的機(jī)理仍然不清晰，這個(gè)研究也強(qiáng)調(diào)了miRNA調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的復(fù)雜性與多重性和我們當(dāng)前理解的不完整。脂肪細(xì)胞脂質(zhì)生成細(xì)胞的MiR-378378*當(dāng)前研究也發(fā)現(xiàn)其他miRNA在調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝中也扮演著角色。Gerin等人開始通過調(diào)查敲除的Ago2對(duì)脂肪細(xì)胞分化的影響時(shí)驚奇發(fā)現(xiàn)Ago2在這過程上沒多大作用，這表明miRNA可能強(qiáng)烈影響這個(gè)通路。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在脂滴合成期間，敲除Ago2有助于在體內(nèi)脂肪生成期間篩選出有變化的miRNA。有少數(shù)miRNAs改變是由于脂含量改變引起的，miR-378/378*上調(diào)地最厲害。有趣地是，miR-378/378*在過氧化物酶體增殖激活的受體微克共活化劑-1beta，在脂肪細(xì)胞分化中這兩個(gè)轉(zhuǎn)錄同時(shí)進(jìn)行。miR-378/378*的過表達(dá)導(dǎo)致脂滴增大，3T3-L1脂質(zhì)細(xì)胞內(nèi)三酰甘油積累，沒有對(duì)脂肪酸3氧化出現(xiàn)顯而易見的影響。而且，它的過表達(dá)導(dǎo)致了三酰甘油合成的增加，然而敲除miR-378/378*基因的個(gè)體出現(xiàn)三酰甘油合成的減少。尋找MiR-378/378*可能的靶基因，作者找到了一個(gè)基因表達(dá)序列，卻驚奇發(fā)現(xiàn)這個(gè)基因表達(dá)是由miR-378/378*的過表達(dá)引起的，當(dāng)靶基因被期待下調(diào)時(shí)，為回應(yīng)miR-378/378*卻有8套基因被上調(diào)了。這些上調(diào)的包括涉及到脂肪酸合成的基因（FAS,SCD-1，抵抗素），這有助于闡明miR-378/378*存在時(shí)三酰甘油合成的增加。有趣的是，通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，先前預(yù)測(cè)的miR-378/378*靶基因中只有不超過20個(gè)是它真正的靶基因，C/EBPa/3的轉(zhuǎn)錄活性也出人意料地增加了。作者推測(cè)這可能是間接影響，可能通過miR-378/378*介導(dǎo)下調(diào)了C/EBPs的轉(zhuǎn)錄抑制子，否則miR-378/378*也可能通過不明機(jī)制加強(qiáng)C/EBPa和3的轉(zhuǎn)錄活性。即使這個(gè)假說需要更深研究，但它也清晰闡明了miRNA介導(dǎo)的脂肪細(xì)胞分化和脂肪形成是多層次的，它可能不像它第一次出現(xiàn)時(shí)候那么簡潔明了，卻在另一層面展現(xiàn)了miRNA調(diào)控的復(fù)雜性。MiR-33調(diào)節(jié)脂代謝當(dāng)前，有幾個(gè)團(tuán)隊(duì)獨(dú)立報(bào)道：SREBP-2位點(diǎn)不僅轉(zhuǎn)錄調(diào)控膽固醇攝取與合成的的MRNA，而且轉(zhuǎn)錄高度保守microRNA-miR-33a，可以抑制涉及到胞內(nèi)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)的多種基因。MiR-33a在進(jìn)化上高度保守，在飛行動(dòng)物進(jìn)化到脊椎動(dòng)物的基因組序列中保存下來。顯著地看出，miR-33的第二個(gè)亞型，miR-33b，在更少生物體內(nèi)的srebf-1里面發(fā)現(xiàn)。即使靈長目中有miR-33b，但miR-33b在鋸齒動(dòng)物體內(nèi)缺乏，至今為止它被研究得程度比miR-33a少了很多。就像已經(jīng)報(bào)道的少數(shù)內(nèi)含子miRNAs，miR-33a與miR-33b各自在SREBP-2與SREBP-1的調(diào)節(jié)下與宿主基因共轉(zhuǎn)錄。有趣的是，成熟的miR-33a與miR-33b除了在兩個(gè)核苷酸上有差別之外，它們的miRNAs都相似地靶向包括Abca1,Crot,Cpt1a,Hadbb和Ampka在內(nèi)各種與脂質(zhì)代謝有關(guān)的基因，表明它倆有功能的交叉。即使在2004年miR-33a的基因組位置被報(bào)道出來了，后來許多年這位點(diǎn)的重要性與功能影響也被建立起來。在2010年刊載的許多研究中，通過三個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)研究miR-33被認(rèn)定為是轉(zhuǎn)錄后水平上細(xì)胞內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)的調(diào)控者。使用不公正的基因芯片方法，我們的團(tuán)隊(duì)鑒定出miR-33a是隨巨噬細(xì)胞膽固醇含量改變而改變的20個(gè)miRNAs的其中一個(gè)。在膽固醇缺乏或者膽固醇富集地情況下，miR-33的表達(dá)與SREBP-2的表達(dá)一致，說明他們是共轉(zhuǎn)錄的。而且，飲食中吸收膽固醇改變正常和高膽固醇鼠體內(nèi)肝臟miR-33表達(dá)水平。其他兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，Najafi-shoushtari等人和Marquardt等人通過SREBP位點(diǎn)的生物信息學(xué)分析揭露出miR-33的存在。這些調(diào)查者也表明miR--33a是與肝細(xì)胞與巨噬細(xì)胞中的Srebf-2共轉(zhuǎn)錄的，在組織中的表達(dá)水平也是相似的。盡管研究方法不同，ABCA1被認(rèn)為是miR-33最有可能的靶基因之一，它負(fù)責(zé)把游離的膽固醇運(yùn)出細(xì)胞。Abac1的3’UTR包含miR-33a或miR-33b的3個(gè)高度保守的靶定位點(diǎn)，當(dāng)miR-33過表達(dá)時(shí)，ABCA1mRNA與ABCA1蛋白的表達(dá)都會(huì)減少。對(duì)ABCA1基因的3’UTR分析表明miR-33是直接特異性作用于靶點(diǎn)，若這些靶點(diǎn)突變，那么它對(duì)ABCA1表達(dá)的抑制作用也會(huì)消失。功能上，巨噬細(xì)胞與肝臟細(xì)胞過量mIr-33表達(dá)會(huì)使膽固醇外流到apoA1的量增多，ApoA1是產(chǎn)生HDL與RCT的重要環(huán)節(jié)。而且，抑制內(nèi)源性miR-33會(huì)導(dǎo)致ABCA1蛋白表達(dá)量增加，導(dǎo)致膽固醇外流到apoA1的量增加，顯示miRNA在調(diào)節(jié)ABCA1上的生理上的相關(guān)。除了ACCA1之外，我們的研究鑒定出miR-33靶基因中涉及到膽固醇動(dòng)員的兩個(gè)基因：ABCG1--它促進(jìn)胞內(nèi)游離的膽固醇排到脂化HDL上，NPC1蛋白將溶酶體內(nèi)的膽固醇轉(zhuǎn)化到細(xì)胞內(nèi)的其他區(qū)域，一邊進(jìn)行下一步的轉(zhuǎn)運(yùn)。但這兩個(gè)靶基因在人與小鼠體內(nèi)是有區(qū)別的。小鼠ABCG1基因的3’UTR有兩個(gè)miR-33結(jié)合位點(diǎn)，而人ABCG1基因卻沒有，小鼠的巨噬細(xì)胞內(nèi)mir-33過表達(dá)可以減少ABCG1表達(dá)，在人體內(nèi)卻沒有這樣的改變，這說明miR-33對(duì)ABCG1的調(diào)控具有種屬特異性。mIr-33過表達(dá)可以減少ABCG1表達(dá)，從而禁燒外派到HDL的膽固醇。在人NPCI基因的3’UTR有2個(gè)miR-33結(jié)合位點(diǎn)，因此人巨噬細(xì)胞與肝細(xì)胞中miR-33可以抑制NPCI蛋白表達(dá)。NPCI具有ABCA1中相似的功能，就是將膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到apoA1，因此，miR-33對(duì)人的胞內(nèi)膽固醇外排功能進(jìn)行了兩次抑制。小鼠NPCI基因的3’UTR只有一個(gè)miR-33結(jié)合位點(diǎn)，不會(huì)被mir-33抑制。同時(shí)，這些結(jié)果顯示miR-33靶向調(diào)節(jié)膽固醇外流到HDL通路上的多種基因。MiR-33調(diào)控體內(nèi)的高密度脂蛋白含量HDL可以通過RCT通路移除體內(nèi)過量膽固醇。ABCA1余ABCG1在RCT通路上有重要的作用。在肝臟中，ABCA1介導(dǎo)apoA1開始脂化然后構(gòu)成初期的HDL微粒。在外周組織中，特別是動(dòng)脈粥樣硬化損傷處的巨噬細(xì)胞中，ABCA1又介導(dǎo)胞內(nèi)膽固醇外排到初生型HDL，ABCG1促進(jìn)HDL的進(jìn)一步脂化。根據(jù)SREBP-2的活化作用，MiR-33可以相互地控制ABCA1與ABCG1的表達(dá)，因此導(dǎo)致了miR-33可能控制體內(nèi)HDL水平假說的形成。使用各種方法，通過病毒轉(zhuǎn)染反義寡核苷酸和LNA抑制劑來下調(diào)體內(nèi)的miR-33水平，可以觀察到肝細(xì)胞的ABCA1表達(dá)和循環(huán)中HDL水平的增加。體內(nèi)mir-33過表達(dá)可以使HDL水平降低25%，而抑制miR-33則可以使HDL水平上升25-30%。在正常小鼠和高脂飲食小鼠上所得到的一致結(jié)果表明，拮抗miR-33使體內(nèi)miR-33表達(dá)下降，可以使HDL水平升高。這些數(shù)據(jù)顯示拮抗miR-33治療會(huì)提升ABCA1水平，然后增加HDL的水平。這可能會(huì)治愈或阻止具有HDL下降的特征的冠狀動(dòng)脈疾病。在論定miR-33可以在體內(nèi)調(diào)節(jié)HDL水平之后不久，Horie等人又在分子基因水平上再次證明了這些結(jié)果。這些研究者用的是在不影響宿主基因表達(dá)的情況下從SREBP-2內(nèi)含子上敲除miR-33的小鼠。這些鼠，可育并且多產(chǎn)，研究表明它們體內(nèi)肝的ABCA1表達(dá)上升，流通的HDL有25-40%的升高。顯著地，在使用合成的抑制劑時(shí)候雄雌鼠沒有發(fā)現(xiàn)差別，但miR-33敲除雌鼠體內(nèi)流通的HDL水平增多的更厲害。這個(gè)差別的分子機(jī)理還是不清楚的。有趣的是，miR-33敲除小鼠的HDL水平升高，主要是較大的脂化HDL增多，而小HDL并沒有增多。這HDL微粒的增加可能是肝外組織膽固醇外流入HDL進(jìn)入RCT通路的結(jié)果，ABCA1和ABCG1在RCT通路上扮演重要角色。MIR-33調(diào)控脂肪代謝相關(guān)基因除了轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇