线粒体来源多肽MOTS-c通过调控miR-181c-5p/SIRT1/PPARα改善绝经后肝脏脂肪变性的机制研究

The lipid metabolism disorder of liver that occurs after menopause affects the health of women. Therefore, Finding an effective and safe treatment method is necessary. Our previous research found that Mitochondria-derived peptide (MOTS-c) improved hepatic steatosis in postmenopausal mice. In addition, There was a reduction of the expression of miR-181c-5p in the liver tissues of postmenopausal mice with MOTS-c intervention by gene chip screening. Bioinformatics studies predicted that SIRT1/PPARα could be the target gene of miR-181c-5p. We hypothesized that miR-181c-5p will play a role in lipid metabolism of liver in OVX mice with MOTS-c intervention by simultaneously regulating the SIRT1/PPARα. In the proposal, the postmenopausal mouse model and hepatic steatosis cell model will be used to study whether MOTS-c can improve hepatic steatosis in postmenopausal mice. The regulatory relationship between miR-181c-5p and 2 target genes (SIRT1/PPARα) will be verified by miRNA expression regulation, RNA and protein detection technology. The completion of this project will provide a therapeutic basis for the prevention and treatment of postmenopausal lipid metabolism disorder.

女性绝经后出现的肝脏脂代谢紊乱严重影响女性的健康，探讨安全的干预策略具有重要意义。课题组前期预实验发现线粒体来源多肽（MOTS-c）改善绝经后小鼠脂肪肝，基因芯片筛选发现MOTS-c干预可降低绝经后小鼠肝脏组织中miR-181c-5p表达。生物信息学发现脂代谢关键基因SIRT1和PPARα均是miR-181c-5p靶基因。我们据此推测miR-181c-5p可能通过协同调控SIRT1/PPARα在MOTS-c改善OVX小鼠肝脏脂代谢中发挥作用。本项目拟利用OVX小鼠模型及肝细胞脂肪变模型，系统观察MOTS-c对绝经后小鼠肝脏脂代谢的影响；采用报告基因、miRNA表达调控、RNA及蛋白检测技术验证miR-181c-5p与2个靶基因（SIRT1/PPARα）的调控关系；并明确该调控通路在肝细胞及OVX小鼠肝脏脂代谢紊乱中的重要意义。本项目有望为绝经后脂代谢紊乱及其防治提供新的理论依据。

一、项目的背景 女性绝经后出现的脂代谢紊乱严重影响女性的健康。补充雌激素可改善女性绝经后脂代谢紊乱，但同时也增加了生殖系统肿瘤的发病风险，因此，寻找有效且针对性强的治疗方法及靶点十分必要。二、主要研究内容 利用绝经后小鼠动物模型，明确MOTS-c对绝经后小鼠肝脏脂肪代谢的改善作用；采用报告基因、miRNA表达调控、RNA及蛋白检测技术验证miR-181c-5p与2个靶基因（SIRT1/PPARa）的调控关系；同时探讨肠道菌群在MOTS-c改善绝经后小鼠肝脏脂肪代谢作用中的变化。三、重要结果 研究发现与SHAM组相比，OVX组体重显着增加，OVX组肠道Shannon Wiener指数明显降低；在smb53属、链球菌属、拟杆菌属、优杆菌属、粪球菌属的丰度上有统计差异。MOTS-c治疗后OVX小鼠体重增加减少；纤维杆菌门, 迷踪菌门和厚壁菌门丰度上有显著性变化。OVX小鼠小肠组织中紧密连接蛋白 Occludin 表达量明显下降，导致连接复合体破坏，肠黏膜通透性增加。而 MOTS-c 干预后小肠组织中 Occludin表达量明显上调。OVX小鼠MOTS-c处理后，肝组织中的脂滴显着减少。OVX小鼠血清甘油三酯和游离脂肪酸显着升高；MOTS-c处理后，血清甘油三酯水平和游离脂肪酸显著降低；与OVX组相比，OVX +MOTS-c组miR-181c-5p显著减少；OVX小鼠肝脏PPARα蛋白减少；MOTS-c处理后，PPARα蛋白显著增加；通过基因芯片筛选发现miR-181c-5p在MOTS-c干预的绝经后小鼠肝脏组织中表达降低。应用生物信息学的方法预测SIRT1/PPARa均是miR-181c-5p靶基因。经双荧光素酶报告基因实验证实了SIRT1/PPARα是miR-181c-5p靶基因。四、关键数据 1. 发表论文：发表学术论文5篇，其中SCI收录2篇，中文核心论文3篇；2. 培养人才：参与人获得国家留学基金委资助博士后项目。五、科学意义本项目的完成将为线粒体来源多肽防治绝经后脂代谢紊乱，明确其作用靶点提供理论依据。