ADA2018中国之声 | 杨涛教授团队：外泌体miRNA与胰岛损伤生物标志物

编者按：

外泌体作为活细胞分泌的含有RNA和蛋白质的微囊泡，也成为研究热点。在第78届ADA科学年会上，南京医科大学第一附属医院内分泌科杨涛教授团队展示了这项重要的相关研究成果。

杨涛

南京医科大学第一附属医院

外泌体miRNA与胰岛损伤生物标志物

付麒，蒋和敏，杨涛

南京医科大学第一附属医院内分泌科

付麒

南京医科大学第一附属医院

无论T1DM还是2型糖尿病（T2DM），胰岛损伤均是其重要的病理生理机制。对于胰岛损伤的及时识别和检测是糖尿病预防和治疗的基石。最近有研究发现了外泌体在生物学活动中的重要作用及其作为疾病诊断和预后标志物的潜在价值。本研究试图通过检测不同损伤因素引起的胰岛外泌体中miRNA表达谱的变化，探讨外泌体miRNA作为胰岛损伤生物标志物的可行性。

首先，提取ICR小鼠胰岛，分别给予混合细胞因子（TNFα、IL-1β和IFNγ）和STZ处理，体外诱导胰岛损伤。提取胰岛培养上清中外泌体，miRNA芯片检测胰岛外泌体中miRNA表达谱的变化。STZ腹腔注射ICR小鼠，体内诱导胰岛损伤，收集小鼠血清，同时收集不同糖耐量状态人群的血清。验证胰岛外泌体中差异表达的miRNA在血清中的水平。

miRNA表达谱芯片在STZ和细胞因子处理组的胰岛外泌体中分别筛选出22个和11个差异表达的miRNA。其中，4个miRNA在STZ和细胞因子处理组中FC值均>1.5。在独立样本中，qRT-PCR进一步验证出外泌体miR-375-3p和miR-129-5p的差异表达。小鼠中STZ体内注射后，血清外泌体中miR-375-3p在血糖和胰岛素波动前即出现显著升高。人群中血清外泌体miR-375-3p在新发的T1DM和T2DM中较正常人群显著升高。

通过此研究我们发现，细胞因子（TNFα、IL-1β和IFNγ）和STZ处理可以影响胰岛外泌体中miRNA表达谱变化。外泌体中miR-375-3p可能是胰岛损伤的一种潜在标志物。从循环中分离纯化胰岛特异来源的外泌体还需后续进一步研究以提高标志物的精确性。

亮点解析

胰岛是人体唯一分泌胰岛素的微器官，尽管其体积占整个胰腺的比例很小，但胰岛损伤是多种糖尿病发病机制的核心。T1DM是自身免疫介导的胰岛损伤，胰岛β细胞在短时间内迅速破坏，T2DM的胰岛损伤因素更加多样化，机制更复杂，胰岛损伤速度在不同患者之间异质性更大。在临床工作中对胰岛损伤的准确评估，有利于明确糖尿病的发展阶段，进一步实现糖尿病的精准化治疗。故而，对于胰岛损伤的评价及相关生物标志物的研究是糖尿病研究领域中值得深入研究的一个方向。然而，目前对于胰岛损伤的评估手段仍显不足。

现阶段临床中最常用的方法是基于胰岛素或C肽释放能力的动态变化，评估胰岛功能的改变，间接推测胰岛损伤的速度和程度，这种方法相对简便，但是存在明显的滞后性。胰岛自身抗体和自身反应性T细胞检测可以反映自身免疫性糖尿病胰岛损伤状态。核素显像、磁共振成像和超声显像等影像学方法通过判断胰岛体积的改变，评估胰岛损伤，但是面临胰岛体积过小、影像学分辨率不足的困扰。因此有研究将目光集中在循环或体液中胰岛损伤相关生物标志物，如相关蛋白分子（如GDA65、双皮质素、蛋白磷酸化酶1调节亚单位1A、泛素羧基末端水解酶1等），循环中胰岛素基因DNA，以及某些RNA（如micro RNA）等，这些指标在敏感性和准确性方面亦存在明显不足。外泌体为一种细胞外囊泡，是细胞间通讯的一种重要媒介。不同病理生理状态影响外泌体的成分，外泌体中microRNA在肿瘤、免疫性疾病和代谢综合征中的作用及作为疾病生物标志物的潜能逐渐被认识。

本研究通过分离纯化小鼠胰岛，分析不同损伤状态下胰岛外泌体中miRNA表达谱变化，并在小鼠胰岛损伤体内模型和不同病程T1DM和T2DM循环外泌体中验证体外实验筛选出的差异miRNA，发现不同损伤因素可以显著改变胰岛外泌体中miRNA表达谱，外泌体中miRNA-375-3p可能作为胰岛损伤的一种潜在标志物。当然，本研究从循环中分离的外泌体为血清总外泌体，探索分离循环中胰岛特异性来源的外泌体是以后研究的努力方向。

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