转载自：伯豪生物

英文题目：Exosomal circRNA derived from gastric tumor promotes white adipose browning by targeting the miR-133/PRDM16 pathway

中文题目：胃肿瘤细胞外泌体中的circRNA可以通过靶向作用miR-133/PRDM16通路促进白色脂肪褐变

发表时间：2018月11月（Online）

发表杂志：INTERNATIONAL JOURNAL OF CANCER

IF=7.3

研究背景

癌性恶病质主要是由肿瘤细胞产物及机体释放的细胞因子引起的以全身代谢紊乱为特征的一种继发性反应。其主要特点是加速能量消耗。作为影响癌症生存的负面风险因素,恶病质会导致患者预后不良和死亡。但是，目前关于恶病质的机制研究仍然很少。

脂肪组织通常分为两种类型:白色脂肪组织(WTA)和褐色脂肪组织(BAT)。WTA组织主要用于将体内剩余的能量转化为甘油三酯贮存起来，而BAT组织则主要用于抵抗寒冷和肥胖。棕色脂肪细胞可以在WAT组织中被诱导，这种现象称为WAT褐变。最近一项研究发现，在移植瘤模型小鼠中，褐色脂肪组织可以调节机体的代谢活动。但是，在临床上仍然没有直接的分子生物学证据可以证明肿瘤可以诱导WTA褐变。

外泌体属于细胞外膜泡家族，直径大小为30-100nm。外泌体中包含有母细胞中所含有的miRNA，lncRNA，circRNA和蛋白，可以介导相邻细胞或者相距较远的细胞之间的信号转到，可以运输miRNA，lncRNA，circRNA和蛋白。研究报道，胰腺癌细胞分泌的外泌体可以促进脂肪组织的脂肪分解。circRNA作为一类自然发生的内源性非编码RNA，可以通过吸附miRNA来调控基因的表达。目前研究已经确定外泌体中的circRNA很稳定，但是它究竟是如何被分泌的仍然不清楚。

因此，来自天津市肿瘤医院的研究者及其专家团队，通过ceRNA芯片技术对胃癌病人外泌体中circRNA进行检测，以期筛选关键的circRNA，并对其在胃癌病人白色脂肪褐变中的作用进行解析。

研究结果

恶病质相关血浆外泌体circRNA的确定

本研究中，作者运用ceRNA芯片（ceRNA芯片及数据分析服务由伯豪生物提供）检测外泌体中的circRNA，发现在胃癌病人中有95个上调的circRNAs和94个下调的circRNAs，其中ciRS-133上调倍数高达124倍。QPCR对血浆样本和组织样本进行验证该circRNA的表达水平同分析结果一致。生物信息学预测发现，ciRS-133有10个miR-133的结合位点，进一步实验确定ciRS-133可以与miR-133结合。此外，ciRS-133的表达与BAT的质量以及身体脂肪率呈正相关。

胃癌外泌体ciRS-133可以促进前脂肪细胞中PRDM16的表达

通过将分离SGC7091细胞系外泌体与T3L1细胞共培养发现，其可以显著的提高ciRS-133的表达，但是敲除了ciRS-133的外泌体则不能显著提高表达。此外，作者发现，外泌体来源的ciRS-133可以通过吸附miR-133来促进PRDM16的表达。

外泌体ciRS-133可以调节脂肪细胞的代谢活性

油红O染色发现，SGC7091细胞系外泌体可以诱导3T3L1细胞转化为成熟的脂肪细胞，同时其可以显著的加速脂肪细胞的葡萄糖消耗率。此外，氧气消耗率和最大呼气量都显著增高。相反，当ciRS-133被敲降后，以上现象都会消失。

体内实验验证ciRS-133可以激活脂肪细胞的PRFM16/UCP1途径

通过构建ciRS-133过表达癌细胞系，并移植小鼠，构建动物模型。QPCR检测ciRS-133的表达发现，其在过表达动物模型血浆外泌体中及组织中的表达都显著上调，而在敲降动物模型中显著下调。检测miR-133的表达发现，其表达只发生了些许变化，而PRDM16和UCP1的表达与ciRS-133的表达呈显著正相关。H&E染色显示，肿瘤移植导致多小腔棕色脂肪样区域的减少以及单一小腔白色区域的增加。此外，移植了ciRS-133过表达细胞系的小鼠表现出了极差的生存率，而移植了敲降的细胞系的小鼠则出现较好的生存率。

外泌体来源的ciRS-133加速肿瘤的恶病质

通过比较对照组和模型组发现，模型组的腹股沟脂肪组织为浅褐色或者棕色的，而对照组则为白色，肿瘤的体积和重量在也出现了下降，尤其在ciRS-133过表达组中。肿瘤移植导致了肌肉的萎缩，小鼠体重的下降。此外，过表达ciRS-133有利于促进癌细胞向淋巴结及肝脏转移。氧气消耗，产热能力在模型小鼠中都出现了上升，在过表达ciRS-133组中尤其显著。

结论

源自胃癌细胞的外泌体circRNA ciRS-133可以通过靶向miR-133/PRDM16途径促进白色脂肪褐变。

参考文献：ZhangH, Zhu L, Bai M, Liu Y, Zhan Y, Deng T, Yang H, Sun W, Wang X,Zhu K, Fan Q, LiJ, Ying G, Ba Y. Exosomal circRNA derived from gastric tumor promotes whiteadipose browning by targeting the miR-133/PRDM16 pathway. Int JCancer. 2018 Nov9.