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锌与miRNA的“隐秘互动”!Nutrients 综述:这对“搭档”如何调控肥胖代谢?

来源 2025-10-29 12:14:06 医疗资讯

肥胖作为一种多因素代谢性疾病,除能量摄入过剩外,微量营养素失衡亦在其发病机制中发挥关键作用。锌作为人体必需的微量元素,近年来被证实可通过调控微小RNA(miRNA)的表达,参与肥胖相关的代谢调控网络。近期,发表于Nutrients杂志的一项题为“Zinc as a Modulator of miRNA Signaling in Obesity”的综述,系统阐述锌与miRNA在肥胖中的分子互作机制及其临床转化价值。

锌是300多种酶的辅因子,广泛参与DNA复制、转录调控及细胞信号转导。其细胞内稳态主要由两类转运蛋白调控:ZIP(SLC39)家族促进锌离子内流,ZnT(SLC30)家族则介导锌外排或区室化储存。锌在肌肉(57.8%)和骨骼(28.5%)中储量最高,而肠道吸收受ZIP4和金属硫蛋白(MT1)反馈调节。肥胖患者常伴血清锌水平下降及锌转运蛋白表达异常,导致免疫功能受损和炎症反应增强。研究显示,ZnT8编码基因SLC30A8的突变与2型糖尿病风险相关,ZIP13敲除影响米色脂肪形成,提示锌转运系统在代谢综合征中的核心地位。

图:人体内的锌稳态及转运系统

在肥胖的分子调控网络中,miRNA通过转录后调控靶基因表达,参与脂肪生成、胰岛素信号和炎症反应。关键miRNA包括:miR-21通过抑制肿瘤抑制因子PDCD4,促进脂肪组织增生与炎症;miR-34a靶向SIRT1,抑制线粒体生物合成,促进M1巨噬细胞极化;miR-122主要在肝脏表达,调控胆固醇与脂肪酸代谢,与非酒精性脂肪肝(NAFLD)密切相关;miR-130a/b在肥胖者血浆和脂肪组织中表达下降,具有抗脂肪生成作用。这些miRNA的表达受饮食、激素和营养状态调控,并在组织间通讯中发挥桥梁作用。

锌通过多种途径影响miRNA表达与功能。在生物合成层面,锌依赖的Drosha和DGCR8复合体是miRNA成熟的关键酶,锌缺乏可抑制其活性。在特异性调控方面,锌缺乏上调miR-21、miR-31、miR-146a等促炎miRNA,促进代谢炎症;锌补充可逆转上述miRNA表达,并上调miR-10b、miR-145、miR-155等,改善胰岛素敏感性;而过量锌则诱导miR-144-3p高表达,抑制抗氧化转录因子Nrf2,加剧氧化应激与胰岛素抵抗。值得注意的是,锌的代谢效应具有组织特异性,例如miR-31主要在肿瘤细胞中受锌调控,而miR-21主要在基质细胞中表达。

图:锌缺乏与肥胖相关的miRNAs

多项研究表明,循环miRNA对锌干预反应灵敏,具备作为动态生物标志物的潜力。锌缺乏时,血浆中miR-10b、miR-145、miR-155等显著下降,补充后迅速恢复;肥胖者减重干预后,miR-21和miR-122水平下降与空腹血糖改善相关;外泌体miRNA(如miR-148b、miR-23b)作为脂肪组织与全身代谢通讯的媒介,具有诊断与预后价值。这些特征使循环miRNA成为监测锌状态和代谢干预效果的理想指标。

图:锌通过调控miRNA生物合成的多个关键步骤(包括Drosha和Dicer的活性、Exportin-5的运输以及RISC复合物的形成),进而影响mRNA的翻译和降解过程

在临床干预方面,锌补充在代谢疾病管理中展现出双向调节特性。适量补充可恢复miR-21、miR-31等促炎miRNA水平,改善胰岛素信号与脂肪代谢;但过量摄入会通过miR-144-3p/Nrf2轴诱发氧化应激,形成“U型”剂量-效应关系。未来临床策略应结合个体锌吸收效率、转运蛋白基因多态性及炎症基线,开发基于miRNA谱的个性化营养方案。同时,锌与多酚类(如白藜芦醇)等膳食成分的协同调控,为组合干预提供新思路。

为进一步明确锌–miRNA轴在肥胖中的作用,未来研究需开展多组学整合分析,结合转录组、代谢组与miRNA组数据,揭示锌调控代谢通路的全貌;应用单细胞与空间转录组技术解析组织异质性中锌–miRNA互作;建立纵向临床队列以明确锌–miRNA动态变化与代谢结局的因果关系;并探索微生物组–锌–miRNA三角关系,阐明肠道菌群对锌吸收与miRNA表达的影响。

综上所述,锌通过调控miRNA网络,在肥胖及相关代谢疾病中扮演着“分子开关”角色。维持锌稳态有助于恢复代谢相关miRNA表达,改善胰岛素敏感性与炎症状态。未来,基于“锌–miRNA轴”的精准营养策略,结合循环miRNA生物标志物,有望为肥胖防治提供新途径,推动营养基因组学向临床实践转化。

原始出处

Taslim, N.A.; Graciela, A.M.; Harbuwono, D.S.; Syauki, A.Y.; Anthony, A.N.; Ashari, N.; Aman, A.M.; Tjandrawinata, R.R.; Hardinsyah, H.; Bukhari, A.; et al. Zinc as a Modulator of miRNA Signaling in Obesity. Nutrients 2025, 17, 3375. https://doi.org/10.3390/nu17213375

本文相关学术信息由梅斯医学提供,基于自主研发的人工智能学术机器人完成翻译后邀请临床医师进行再次校对。如有内容上的不准确请留言给我们。

Tags: 锌与miRNA的“隐秘互动”!Nutrients 综述:这对“搭档”如何调控肥胖代谢?  

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