罗汉果苷V通过FTO-m6A-LETMD1-UCP1通路促进棕色脂肪产热以对抗肥胖
发布时间:
2026-11-12 16:34
罗汉果苷V通过FTO-m6A-LETMD1-UCP1通路促进棕色脂肪产热以对抗肥胖
孙元海 | 凌焕环² | 冯亚倩 | 赵腾娇 | 齐民友 | 李寒冰 |
中国浙江省杭州市浙江工业大学药学院 | 中国浙江省金华市浙江师范大学化学与材料科学学院 | 中国浙江省杭州市化学药物绿色制造技术浙江省重点实验室
通讯作者:李寒冰(hanniballee@zjut.edu.cn)
收稿:2025-01-03 | 修回:2026-09-29 | 接受:2026-10-06
关键词:肥胖相关蛋白 | LETM1结构域含蛋白1 | 罗汉果苷V | NoG-线粒体腺苷 | 肥胖 | 产热
摘要
肥胖是能量失衡导致的慢性、复发性及进行性疾病。 -甲基腺苷 修饰调节脂肪产热,可能对抗肥胖。罗汉果苷V(MV)源自罗汉果的三萜糖苷,在肥胖模型中有益,但机制不明。本研究旨在探究MV对脂肪产热的影响及 修饰介导的机制。通过线粒体呼吸分析、组织学和分子生物学方法,检测分化的C3H10T1/2棕色脂肪细胞及高脂饮食(HFD)小鼠模型的脂肪组织产热。构建FTO过表达或敲除稳定细胞模型,探究其对m A修饰和产热的影响。利用MeRIP-qPCR和RIP-qPCR揭示FTO下游靶点。MV改善HFD诱导的小鼠肥胖和代谢功能障碍,增加棕色脂肪UCP1表达,增强分化C3H10T1/2细胞的线粒体呼吸及PGC1α 和UCP1表达。机制分析显示,MV抑制FTO,增加Letmd1 mRNA的 修饰。经m A修饰的Letmd1被阅读器YTHDC2 识别,提高mRNA稳定性。Letmd1升高促进LETM1蛋白积累,进而增强PGC1α和UCP1表达,促进产热。MV通过FTO- -LETMD1-UCP1轴促进棕色脂肪产热,提示其作为肥胖潜在治疗策略的价值。
缩写:ACTB,β-肌动蛋白;ALKBH5,AlkB同源物5;ATF4,活化转录因子4;AUC,曲线下面积;BAT,棕色脂肪组织;BMAL1,碱性螺旋-环-螺旋转录因子ARNT样蛋白1;BMP,骨形态发生蛋白;CLCF1,心肌营养因子样细胞因子1;DMEM,Dulbecco改良Eagle培养基;eWAT,附睾白色脂肪组织;FBS,胎牛血清;FGF2,成纤维细胞生长因子2;FTO,脂肪量与肥胖相关蛋白;GTT,葡萄糖耐量试验;HFD,高脂饮食;HRP,辣根过氧化物酶;IFI27,干扰素α诱导蛋白27;IGF2BP,胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白;IgG,免疫球蛋白G;iWAT,腹股沟白色脂肪组织;KLF,Kruppel样转录因子;LETMD1,含LETM1结构域蛋白1;m ,N6-甲基腺苷;MeRIP,甲基化RNA免疫沉淀;METTL,甲基转移酶样;MTT,噻唑蓝;MV,罗汉果苷V;NCD,普通饲料;NEFA,非酯化脂肪酸;OCR,耗氧率;PGC1A,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α;PPARγ,过氧化物酶体增殖物激活受体γ;PRDM16,含PR结构域蛋白16;RNF20,环指蛋白20;SIRT7,沉默信息调节因子7;SOX4,SRY盒转录因子4;T-CHO,总胆固醇;TFEB,转录因子EB;TG,甘油三酯;TMEM135,跨膜蛋白13;TRIB1,伪激酶1;UCP1,解偶联蛋白1;WAT,白色脂肪组织;YTHDC2,含YTH结构域蛋白2;ZFP410,锌指蛋白410。
孙元海与李凌焕贡献等同。
本文为开放获取文章,依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎许可协议》发布。允许在任何媒介中传播,前提是注明原作者及来源、非商业性使用且不作修改或改编。
© 2026 作者。《 phytotherapy research 》由约翰威立父子有限公司出版。
肥胖是一种慢性进行性疾病,受多种复杂因素影响(如遗传易感性、久坐行为、高糖高脂饮食以及社会经济环境),是长期能量摄入与消耗失衡的结果(Ghaben 和 Scherer,2019)。通常,脂肪组织大致分为白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)。白色脂肪细胞通常含有单个大脂滴,主要用于储存脂质;而棕色脂肪细胞则含有多个小脂滴和大量线粒体,可激活解偶联蛋白1(UCP1),以热能形式产生能量(Li 等,2019)。然而,能量摄入过多、能量消耗不足或两者兼而有之,均会导致肥胖。随着肠促胰素类疗法,特别是胰高血糖素样肽-1受体激动剂的应用,肥胖药物治疗已取得显著进展(Zheng 等,2024)。司美格鲁肽和利拉鲁肽已获得监管机构批准用于肥胖管理,代表了肥胖治疗的重大进展(Drucker,2025)。尽管如此,肥胖的治疗选择仍然有限,且人们越来越关注促进脂肪组织产热,将其作为改善肥胖的一种有前景的治疗策略(Chen 等,2021;Montanari 等,2017)。
罗汉果甜苷是罗汉果果实中的主要生物活性成分,被广泛用作食品添加剂。其高稳定性、低热量和低毒性的特点,使其成为药理学研究和健康产品开发的热门候选。已有研究报道罗汉果甜苷对代谢紊乱具有有益作用,包括肥胖和糖尿病(Zhang等,2018、2020)。罗汉果甜苷V(MV)是主要的罗汉果甜苷之一。我们之前的研究表明,MV可改善高脂饮食(HFD)诱导的小鼠肥胖及相关代谢功能障碍,并显著抑制LO2细胞中游离脂肪酸诱导的脂质沉积(Li等,2020)。然而,MV对抗HFD诱导肥胖的分子机制和作用靶点仍不明确,这极大地限制了其在肥胖临床治疗中的应用。值得注意的是,贯叶金丝桃素(Chen等,2021)、白藜芦醇(Alberdi等,2013)、绿原酸(Cho等,2010)、槲皮素(Lee等,2017)、花青素-3-葡萄糖苷(Pei等,2018;You等,2017)和小檗碱(Zhang等,2014)等多种植物化学物质,据报道可通过促进脂肪细胞分化和/或产热来增加能量消耗,从而抑制肥胖及其并发症(Li等,2019)。因此,我们研究了MV对脂肪产热的影响,并进一步探索其分子机制和作用靶点。
-甲基腺苷 是最普遍的内部转录后RNA修饰,于20世纪70年代首次被发现(Desrosiers等,1974)。它存在于几乎所有真核生物以及部分病毒、酵母和细菌中,在精细调控各种生物过程中发挥关键作用。 甲基化由多组分甲基转移酶复合物催化,该复合物包括甲基转移酶样(METTL)3、METTL14、威尔姆氏肿瘤1相关蛋白,或单独的METTL16(Ping等,2014;Su等,2022;Wang等,2016)。 可被两种 去甲基化酶去除:肥胖相关蛋白(FTO)和AlkB同源物5(ALKBH5)(Jia等,2011;Zheng等,2013)。 的识别由 结合蛋白完成,包括含YTH结构域的蛋白 家族(YTHDF1/2/3和YTHDC1/2)、异质性核核糖核蛋白以及胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白(IGF2BPs)。这些蛋白在细胞核和细胞质中调控RNA的剪接、核输出、降解和翻译(Zaccara等,2023)。
值得注意的是, 修饰在调节BAT产热和WAT褐变中发挥重要作用(Sun等,2025)。因此,确定MV是否会改变脂肪细胞中的 水平,以及它是否以 依赖的方式调节脂肪产热,具有重要意义。
本研究采用高脂饮食(HFD)诱导的小鼠肥胖模型及分化的C3H10T1/2棕样脂肪细胞模型,基于 依赖的脂肪产热调控,共同探究了MV在对抗肥胖中的关键作用。研究结果表明,MV可抑制FTO表达,导致含LETM1结构域蛋白1(Letmd1)mRNA的 甲基化水平升高,增强含YTH结构域蛋白2(YTHDC2)介导的Letmd1 mRNA稳定性,并进一步促进过氧化物酶体增殖物激活受体 辅激活因子 及UCP1的表达。这些结果为开发促进脂肪产热的小分子药物提供了潜在靶点。
2 | 材料与方法
2.1 | 动物与药物处理
6周龄雄性C57BL/6小鼠 购自中国华东师范大学实验动物中心(上海)。所有实验小鼠均饲养于浙江工业大学实验动物中心。动物饲养条件:小鼠饲养于独立笼中,光暗周期为 ,室温为 ,湿度为 ,可自由采食饮水。适应性喂养1周后开始正式实验。将40只雄性C57BL/6小鼠随机分为2个饮食组:正常饲料组(NCD)8只,高脂饲料组(HFD)32只。高脂饲料与正常饲料的成分已在我们之前的出版物中详细说明(Li等人,2020)。喂养10周后,将HFD组随机分为4组,即HFD组和HFD + MV 25/50/100 mg/kg组。MV(纯度>98%)购自南京植源生物科技有限公司(中国南京)。NCD组和HFD组每日均通过灌胃给予无菌水 。HFD+MV处理组根据先前研究,通过灌胃给予25、50或 的MV,剂量为 ,作为治疗干预措施(Li等人,2020)。所有组均按照上述方案连续灌胃10周。每周记录小鼠的食物摄入量和体重变化。处死后测量体长。所有小鼠均在5%异氟烷麻醉下处死。实验结束时,采集小鼠血液样本并离心 以分离血清样本。小心解剖组织:一部分用4%多聚甲醛固定,另一部分快速冷冻 于液氮中,并储存于 以备进一步分析。所有实验程序均经浙江工业大学实验动物中心机构动物护理和使用委员会审查批准。本研究遵循美国国家科学院出版社(华盛顿特区,1996)发布的实验动物护理指南。
2.2 | 苏木精-伊红染色与免疫组化
将固定后的脂肪组织包埋于石蜡中,随后切片并进行苏木精-伊红(H&E)染色,用于显微镜观察。为量化相对脂肪细胞大小,使用了ImageJ插件Adiposoft(Galarraga等人,2012),可对染色组织切片中的脂肪细胞尺寸进行准确测量与分析。将切片与抗UCP1的一抗(GB112174,1:200;中国武汉Servicebio公司)孵育,随后用辣根过氧化物酶(HRP)标记的山羊抗兔免疫球蛋白G(IgG)(G1213,1:200;中国武汉Servicebio公司)进行检测。采用3,3’-二氨基联苯胺(DAB)比色试剂盒(中国武汉Servicebio公司)进行检测,之后在光学显微镜下观察切片。
2.3 | 血液生化分析
采用甘油三酯检测试剂盒(中国南京,南京建成生物工程研究所)测定血清甘油三酯(TG)水平;采用总胆固醇检测试剂盒(中国南京,南京建成生物工程研究所)测定血清总胆固醇(T-CHO)水平;采用非酯化脂肪酸检测试剂盒(中国南京,南京建成生物工程研究所)测定血清非酯化脂肪酸(NEFA)水平。采用血糖仪(美国新泽西州,强生公司)配合血糖测试条测定空腹血糖水平(小鼠在测试前禁食 )。
2.4 | 葡萄糖耐量试验
在进行MV处理10周后开展了腹腔葡萄糖耐量试验(GTT)。试验前,小鼠禁食 。对小鼠进行称重后,腹腔注射剂量为 的葡萄糖溶液。注射后 时间点,使用血糖仪(美国新泽西州强生公司)从尾静脉采集血液样本,测定葡萄糖水平。
2.5 | 细胞培养、分化与处理
HEK293T 细胞(ATCC)在添加了 10% 胎牛血清(FBS)(以色列 Beit-Haemek 的 Biological Industries)和 1% 青霉素-链霉素(中国上海的 Beyotime)的 Dulbecco 改良 Eagle 培养基(DMEM)(中国湖州的 Cienry)中,于 、 环境下培养。C3H10T1/2 细胞购自 Procell Life Science & Technology Co. Ltd.(中国武汉),培养于含 10% FBS 和 1% 青霉素-链霉素的 DMEM 中,置于 、 条件下。所用细胞为第 3 至 10 代。C3H10T1/2 细胞汇合后 2 天(第 0 天),用含诱导剂 I 的培养基诱导分化:1 µM 地塞米松(中国上海的 Beyotime)、500 µM 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX;瑞士 Listhal 的 AdipoGen)、850 nM 胰岛素(中国上海的 Beyotime)、125 nM 吲哚美辛(中国上海的 Titan)和 1nM 3,3’,5-三碘-L-甲状腺原氨酸(T3;中国上海的 YuanyeBio)。诱导 48 小时后(第 2 天),将培养基更换为含诱导剂 II 的 DMEM 完全培养基: 胰岛素和 T3。每 2 天更换一次新鲜维持培养基,直至细胞可收获(第 6 天)。评估 MV 的细胞毒性,采用无细胞毒性浓度 处理分化过程中的 C3H10T1/2 细胞。
2.6 | 细胞活力分析
采用噻唑蓝溴化噻唑蓝四氮唑(MTT)分析法分析MV对C3H10T1/2细胞存活率的影响。将C3H10T1/2细胞以每孔 个细胞的密度均匀接种于96孔板中。贴壁 后,用不同浓度的MV 处理细胞。孵育约 后进行MTT分析。MTT检测方法步骤如下:更换新鲜的DMEM完全培养基,向每孔中加入 MTT溶液 ,然后在 和 条件下于细胞培养箱中孵育 ,之后小心吸取孔内液体。向每孔中加入100微升二甲基亚砜(DMSO),用酶标仪在 波长下测定光密度(OD)值。
2.7 | BODIPY 493/503 染色分析
用磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤 C3H10T1/2 细胞两次,将其固定在 4% 多聚甲醛溶液中 ,然后再用 PBS 洗涤一次。将硼二吡咯甲烷(BODIPY)493/503 荧光探针(中国武汉 Amgicam 公司)溶解在不含酚红的 DMEM 培养基中,将细胞置于暗处孵育 ,随后用 PBS 洗涤一次。接着,用 / mL 的 4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI;中国上海 Beyotime 公司)处理细胞,置于暗处 。去除多余染料后,用激光扫描共聚焦显微镜观察细胞并拍照。
2.8 | 线粒体呼吸分析
采用 Seahorse XF96 细胞外通量分析仪及 XF 细胞线粒体压力检测试剂盒(美国加利福尼亚州 Agilent 公司)对 C3H10T1/2 细胞的线粒体耗氧速率(OCR)进行测定。将总计 个 C3H10T1/2 细胞接种至 XF96 细胞培养微孔板中,诱导分化为棕脂样脂肪细胞。分化第 6 天,将细胞置于含葡萄糖 、丙酮酸钠 和谷氨酰胺 的 Seahorse 培养基中,于不含 的培养箱中平衡 处理 后,将 XF96 微孔板转移至 Seahorse XF96 分析仪,温度设置为 。检测过程中,依次通过自动气动注射系统向微孔板中注入终浓度的寡霉素 、FCCP 以及鱼藤酮/抗霉素 A 。基础呼吸值计算方法为:寡霉素注射前的 OCR 测量值减去鱼藤酮/抗霉素 A 注射后的测量值。最大呼吸值的测定方法为:FCCP 注射后的 OCR 测量值减去鱼藤酮/抗霉素 A 注射后的测量值。采用 Seahorse Wave 软件对数据进行分析。
2.9 | 稳定细胞系的构建
pCDH-CMV-FTO(小鼠)-EF1-turboRFP-T2A-Puro(P19641)和pLVshRNA-EGFP(2A)Puro-FTO-shRNA1(小鼠)(P14910)购自中国武汉的淼灵生物。通过PCR扩增突变型FTO R96Q-CDS,并将其克隆到pCDH-CMV-MCS-EF1-turboRFP-T2A-Puro载体中。短发夹RNA(shRNA)的序列如下:FTO shRNA#1:GTCTCGTTGAAATCCTTTGAT,shRNA#2:GACATCGAGACACCAGGATTA;LETMD1 shRNA#1:GCGGACGTGAAGAACTTGATT,shRNA#2:CCACCAACTACCTTGAGACAA;YTHDC2 shRNA#1:GTGAACCTCTTCATAAGATAT,shRNA#2:GATCATGCATCTCCTATATAA。根据这些设计合成PCR产物后,将其克隆到pLVshRNA-EGFP(2A)Puro载体中。空载体用作过表达阴性对照或短发夹阴性对照。使用lipo8000(中国上海碧云天)转染试剂将目标质粒、psPAX2和pMD2.G转染至HEK293T细胞中,用于 。随后从上清液中收获慢病毒,接着进行浓缩并测定病毒滴度。将C3H10T1/2细胞暴露于含慢病毒的上清液中12小时。用嘌呤霉素筛选稳定转染体6天,并通过蛋白质印迹分析进行验证。
2.10 | RNA 提取与实时荧光定量 PCR(qPCR)分析
采用 TRIzol 试剂(中国上海生工生物工程)从组织或细胞中提取总 RNA,使用 MonScript RTIII 全式 Mix(中国苏州 Monad)将其逆转录为 cDNA。按照制造商说明书,使用 SYBR Green PCR Master Mix(中国南京 Vazyme)进行 qPCR 分析,并在 StepOne 实时 PCR 系统(Applied Biosystems)上进行分析。以 -肌动蛋白(Actb)为参照进行标准化后,确定 mRNA 的相对表达量。所有 qPCR 反应均进行三次重复。引物序列见表 1。
2.11 | mRNA 纯化与斑点印迹分析
使用 BeyoMag mRNA 纯化试剂盒(含磁珠,中国上海,碧云天)从总 RNA 中纯化 mRNA。随后将纯化的 mRNA 样品与 SSC 缓冲液(中国上海,生工生物工程)混合 并在 下变性 。将样品置于硝酸纤维素膜(中国合肥,Biosharp)上,室温晾干后用紫外光交联 。之后,用 0.02% 亚甲蓝溶液对膜进行染色并扫描,以可视化输入 mRNA 的含量。用 5% 脱脂奶封闭后,将膜与 抗体(1:1000;美国纽约,EpigenTek)在 下孵育过夜。随后,将膜与二抗孵育,并使用成像系统进行可视化。使用 ImageJ 软件对相对 水平进行定量。
2.12 | 甲基化RNA免疫沉淀-qPCR(MeRIP-qPCR)分析
对于MeRIP检测,按照制造商说明书,使用EpiQuik CUT&RUN A RNA富集试剂盒(美国纽约Epigentek公司)富集含 的片段。首先,用DNase去除RNA样品中的DNA。接着,将 RNA与免疫捕获溶液( 抗体、非免疫IgG、亲和磁珠及免疫捕获缓冲液)在室温下于旋转仪上孵育。同时,取 RNA作为输入对照。经 孵育后,用切割酶混合物切割RNA。随后加入蛋白消化溶液和RNA纯化溶液,得到纯化的含 的RNA片段。最后,将免疫沉淀得到的 RNA与洗脱缓冲液孵育以释放RNA,随后进行qPCR分析。引物序列见表1。
2.13 | RNA 免疫沉淀-定量PCR(RIP-qPCR)分析
RIP实验采用BeyoRIP RIP实验试剂盒,使用蛋白A/G磁琼脂糖珠(中国上海,碧云天),按照制造商说明书进行。磁珠与抗YTHDC2(ab220160;英国剑桥,Abcam公司)的 或对照兔IgG在室温下孵育 。随后,将抗YTHDC2或抗兔IgG磁珠加入裂解液中,在 下孵育 。磁珠用洗涤缓冲液洗脱,随后进行qPCR以确定富集倍数。引物序列见表1。
2.14 | 双荧光素酶报告基因检测
双荧光素酶报告基因检测中,将sh-NC或sh-YTHDC2细胞转染野生型或突变型Letmd1-3’非翻译区(3’UTR)。转染48小时后,使用双荧光素酶报告基因检测试剂盒(中国南京,Vazyme)检测萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶的活性。
含野生型m A位点的Letmd1-3’UTR:
GGGCTTCAGAGCACGCTACCCCCCTGGGAGCTATAG ACATTCCTTCACAGCTTGAGCCTAACAAAACCCAT GTGTGCTAACCTGGAACTGGCAAGCATCTCTGGTACT GAACTTTTATTGTGATGTAATACTTAGGTCCTATAAA GTCAGC.
表1 | 小鼠mRNA的qPCR引物对
| 符号 | 描述 | 正向序列 | 反向序列 |
| Actb | β-肌动蛋白 | GATATCGCTGCGCTGGTCG | CATTCCCACCATCACACCCT |
| Atf4 | 激活转录因子4 | AAGGAGGAAGACACTCCCTCT | CAGGTGGGTCATAAGGTTTGG |
| Bmal1 | 碱性螺旋-环-螺旋ARNT样蛋白1 | AGATGACGAACTGAAACACCTAA | GAAGACAGACTCGGAGACAAAG |
| Bmp4 | 骨形态发生蛋白4 | CAACTCAACCAACCATGCCA | CACCCCTCTACCACCATCTC |
| Clcf1 | 心肌营养素样细胞因子1 | GACTCGTGGGGGATGTTAGC | CTAAGCTGCGGAGTTGATGCT |
| Fgf2 | 成纤维细胞生长因子2 | TCCCACCAGGCCACTT | CGTCCATCTTCCTTCATA |
| Ifi27 | 干扰素α诱导蛋白27 | GGCAGTCTCTGGCACCATTC | GCTGCTTTGCCTGCTCCAAT |
| Klf9 | Kruppel样转录因子9 | CGAGCGGCTGCGACTACCTG | GGGCTGTGGGAAGGACTCGAC |
| Klf15 | Kruppel样转录因子15 | ACAGGCGAGAAGCCCTTT | CATCTGAGCGGGAAAACCT |
| Letmd1 | 含LETM1结构域蛋白1 | GGTCCCACTCGGAAGTCATC | GCCCAAGGGGTAGGTAGAGA |
| Letmd1-m6A | NM_134093.3,m6A位点:1384 | GCTTCAGAGCACGCTACCC | TGCCAGTTCCAGGTTAGCAC |
| Pgc1α | 过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α | TGGACGGAAGCAATTTTTCA | TTACCTGCGCAAGCTTCTCT |
| Rnf20 | 环指蛋白20 | GTGAACCGGTACTGGAGCCAG | GAAAGCTGGCTCTTGCCCATC |
| Sirt7 | 沉默信息调节因子7 | TGCCAGGCACTTGGTTGTCT | TAGGCTCCGCTTCGCTTAGG |
| Sox4 | SRY盒转录因子4 | CGGCTGCATCGTTCTCTCC | CGCTTCACTTTCTTGTCGGC |
| Tfeb | 转录因子EB | ATCAACACCCCTGTCCACTT | GAACCTTCTGATGCTGGGACT |
| Tmem135 | 跨膜蛋白135 | CTCTCGTGGACTCCGTATGC | AAAGAGAGAGGAGCCGGGAT |
| Trib1 | TRIBBLES假激酶1 | AGAACCCAGCTTAGACTGGAA | AAAAGCGTATAGAGCATCACCC |
| Ucp1 | 解偶联蛋白1 | GTGAAGGTCAGAATGCAAGC | AGGGCCCCCTTCATGAGGTC |
| Ythdc2 | 含YTH结构域蛋白2 | ACCGACTAAGTCAATCTCTTGGT | AGGCTCCTAACAGCATGTTTTG |
| Zfp410 | 锌指蛋白410 | AGTGGGAGTAGGAATGTGCAT | GCTCTTTCAGTAAGCACCTCAT |
带有突变m A位点的Letmd1-3’UTR:
GGGCTTCAGAGCACGCTACCCCCCTGGGAGCTATAGACATTCCTTCACAGCTTGAGCCTAACAATCCCATGTGTGCTAACCTGGAACTGGCAAGCATCTCTGGTACTGAACTTTTATTGTGATGTAATACTTAGGTCCTATAAAGTCAGC.
2.15 | mRNA 稳定性分析
用浓度为 的放线菌素 D(中国上海阿拉丁)处理细胞,以抑制 mRNA 的生成。在指定时间点 孵育后收集细胞,并通过 qPCR 分析相关 mRNA 的表达。引物序列见表 1。
2.16 | 蛋白质印迹分析
将组织或细胞在含有蛋白酶和磷酸酶抑制剂的RIPA裂解缓冲液混合物中裂解 (中国上海,Beyotime公司)。收集裂解物后立即以 转速离心 。将蛋白质上清液与上样缓冲液混合并煮沸 ,之后通过SDS-PAGE分离蛋白质并转移至PVDF膜(美国加利福尼亚州赫拉克勒斯,Bio-Rad公司)。将PVDF膜用新鲜配制的5%脱脂牛奶封闭 ,然后在 条件下与一抗孵育过夜。蛋白质印迹所用一抗如下:FTO(ab280081,1:3000;美国马萨诸塞州剑桥,Abcam公司)、ALKBH5(ab195377,1:3000;美国马萨诸塞州剑桥,Abcam公司)、METTL3(ab195352,1:3000;美国马萨诸塞州剑桥,Abcam公司)、UCP1(sc-293418,1:1000;美国得克萨斯州,Santa Cruz Biotechnology公司)、PGC1α(66369-1-Ig,1:5000;美国伊利诺伊州,Proteintech公司)、LETMD1(D122465,1:2000;中国上海,生工生物工程股份有限公司)、ACTB(GB11001,1:2000;中国武汉,Servicebio公司)。接下来,用含Tween-20的Tris缓冲盐水洗涤膜三次,室温下与二抗孵育 。二抗如下:HRP标记的山羊抗兔IgG(A0208,1:1000;中国上海,Beyotime公司)、HRP标记的山羊抗小鼠IgG(A0216,1:1000;中国上海,Beyotime公司)。最后,采用化学发光法进行检测。采用增强化学发光法显影条带,并使用ImageJ软件定量蛋白质表达水平。
统计分析采用GraphPad Prism 8软件进行。两组间的统计比较采用非配对Student’s 检验,多重比较采用单因素或双因素方差分析(ANOVA),随后进行Tukey多重比较检验。当 值为 时,被认为具有统计学意义,显著性水平标记为* ** *** 。所有数值均以平均值 平均值的标准误(SEM)表示。
3 | 结果
3.1 | MV 可缓解高脂饮食诱导的肥胖及相关代谢功能障碍
为评估 MV 对肥胖的作用,给小鼠喂食高脂饮食(HFD)10 周后,每日经胃给予剂量为 25、50 和 的 MV,持续 10 周。这些剂量基于我们之前的研究确定(Li 等人,2020 年)。结果显示,MV 抑制体重增加的作用呈剂量依赖性,高剂量 MV(100mg/kg)可显著降低高脂饮食导致的体重增加(图 1A)。与正常饮食(NCD)组相比,高脂饮食组的能量摄入显著增加,但高脂饮食 + MV 组与高脂饮食组之间的能量摄入无显著差异(图 1B),表明 MV 抑制体重增加并非通过减少能量摄入实现。与正常饮食组相比,高脂饮食组小鼠的李氏指数显著升高,表明高脂饮食诱导了明显的体型变化和肥胖(图 1C)。相比之下,MV 可显著抑制与高脂饮食相关的李氏指数升高。此外,与高脂饮食组相比,高脂饮食 + MV 组的皮下腹股沟白色脂肪组织(iWAT)和内脏附睾白色脂肪组织(eWAT)的脂肪量显著降低(图 1D、E),BAT 周围白色脂肪的增加也得到改善(图 1D)。与此一致,脂肪组织的苏木精-伊红染色显示,与高脂饮食组相比,高脂饮食 + MV 组小鼠的脂肪细胞面积显著减小(图 1F、G),表明 MV 治疗导致的体重增加减少主要与脂肪量降低有关。接下来,我们研究了 MV 对肥胖诱导的代谢紊乱的作用。血清分析显示,与高脂饮食组相比,高脂饮食 + MV 组的甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CHO)、非酯化脂肪酸(NEFA)和血糖水平更低(图 1H-K)。此外,高脂饮食 + MV 组的葡萄糖处置能力增强(图 1L、M)。这些结果表明,MV 可改善高脂饮食诱导的肥胖及相关代谢功能障碍。
3.2 | MV 促进棕色脂肪细胞的生热作用
BAT介导的经典生热作用是小鼠非战栗产热的主要形式(Frühbeck 等人,2009年)。免疫组化结果显示,MV可显著增加BAT中UCP1的蛋白表达,但在iWAT中无此作用(图2A)。蛋白质印迹分析进一步证实,MV可增加BAT中UCP1的蛋白表达(图2B)。因此,MV可能通过促进BAT的生热作用在改善肥胖中发挥重要作用。为探究MV在棕色脂肪细胞生热中的作用,我们首先评估了不同浓度MV处理后C3H10T1/2细胞的活力(图2C),并在6天分化过程中,采用多种无细胞毒性的MV暴露浓度处理C3H10T1/2细胞(图2D)。随后,分别采用Seahorse、qPCR和蛋白质印迹法分析线粒体呼吸、mRNA及蛋白表达。C3H10T1/2细胞分化为成熟脂肪细胞的直观特征是脂滴增加。BODIPY 493/503染色显示,分化后的C3H10T1/2细胞产生大量小型脂滴(图2E),表明分化模型诱导成功。接下来,我们进一步验证了分化后的C3H10T1/2棕色脂肪细胞的生热特性,以及MV在促进生热中的作用。Seahorse分析显示,与未分化的C3H10T1/2细胞相比,分化后的C3H10T1/2棕色脂肪细胞线粒体氧消耗率(OCR)升高,且MV可进一步增强分化后的C3H10T1/2棕色脂肪细胞的线粒体基础呼吸、最大呼吸、ATP相关呼吸及质子漏(图2F、G)。其中,质子漏与UCP1介导的线粒体解偶联密切相关。同样,qPCR和蛋白质印迹分析显示,分化后PGC1 和UCP1的表达显著上调,且MV可进一步呈剂量依赖性地增加其表达(图2H、I)。综上,MV可通过增强线粒体呼吸和生热因子表达,促进棕色脂肪细胞的生热作用。
3.3 | MV 通过下调 FTO 表达提高棕色脂肪细胞的总 m6A 水平
先前研究表明, 甲基化对棕色脂肪产热的调控至关重要(Wang 等人,2020)。因此,我们推测 MV 是否也会影响棕色脂肪细胞中的 水平。为了验证这一点,我们采用斑点印迹分析法检测了 mRNA 中的总 水平。结果显示,HFD + MV 组小鼠的 BAT 以及经 MV 处理的 C3H10T1/2 细胞均表现出 水平升高(图 3A、C)。为了进一步探究哪种 调控因子导致了 水平升高,我们检测了甲基转移酶(METTL3)和去甲基化酶(FTO 和 ALKBH5)的蛋白水平。结果表明,在 HFD + MV 组小鼠的 BAT 以及经 MV 处理的 C3H10T1/2 细胞中,FTO 的蛋白表达显著降低,而 METTL3 或 ALKBH5 的表达未发生变化(图 3B、D)。这些发现提示, 水平升高可能是由 MV 诱导的 FTO 下调所致。
先前研究表明,敲低 FTO 可增强分化的米色脂肪细胞的线粒体呼吸和氧消耗(Wu 等人,2021)。为了进一步探究 FTO 是否介导棕色脂肪细胞的产热作用,我们构建了 FTO 的过表达和敲低细胞系
图 1 | 图例见下一页。

图 1 | 罗汉果苷 V(MV)改善了高脂饮食(HFD)诱导的肥胖。(A) 体重(n=8),(B) 能量摄入(n=8),(C) Lee 指数 腹股沟白色脂肪组织(iWAT)、附睾白色脂肪组织(eWAT)和棕色脂肪组织(BAT)的代表性形态学图像,(E) 组织重量与体重的比值 固定的 iWAT、eWAT 和 BAT 的苏木精-伊红染色及脂肪细胞大小的定量分析(标尺:100μm,100 个脂肪细胞),(H-K) 血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CHO)、非酯化脂肪酸(NEFA)和空腹血糖水平( ),(L, M) 小鼠腹腔注射葡萄糖后的血糖水平及葡萄糖耐量试验(GTT)的曲线下面积(AUC)(n=6)。“ ”代表独立实验(生物学重复)。结果以平均值 标准误表示。* 、** 和 *** ,与 HFD 组相比。 和敲低。通过蛋白质印迹法确认了 FTO 的有效敲低,并选择靶向 FTO 的短发夹 RNA(sh-FTO)#2 质粒用于后续实验(图 3F)。随后,我们发现 FTO 的过表达显著降低了 PGC1 和 UCP1 的蛋白表达,而 FTO 的敲低则显著增加了这两种蛋白的表达(图 3E、G)。因此,FTO 可能参与了与 MV 处理相关的产热效应。
3.4 | FTO 通过调控 LETMD1 表达调节棕色脂肪细胞的产热作用
为进一步探究 FTO 损伤棕色脂肪细胞产热作用的潜在下游分子靶点,我们检测了动物模型与细胞模型中的基因表达差异。随后,我们结合文献报道与 SRAMP 网站(http://www.cuilab.cn/sramp),筛选在棕色脂肪细胞中可调控产热因子(如 PGC1 和 UCP1)表达且可能受 甲基化修饰的靶点,包括激活转录因子 4(Atf4)、碱性螺旋-环-螺旋 ARNT 样蛋白 1(Bmal1)、骨形态发生蛋白 4(Bmp4)等(Chen 等,2020;Cui 等,2023;Fan 等,2020、2022;Gong 等,2024;Gou 等,2023;Hasan 等,2021;Hu 等,2023;Huang 等,2023;Li 等,2021;Liang 等,2021;Mo 等,2023;Modica 等,2016;Park 等,2023;Paulo 等,2021;Sass 等,2021;Song 等,2019;Tao 等,2022;Wang 等,2024;Xie 等,2023;Yoshizawa 等,2022;Yuan 等,2024;Zhang 等,2021),并检测了其在小鼠棕色脂肪组织(BAT)及 C3H10T1/2 细胞中的 mRNA 表达(图 4A-C)。有趣的是,我们发现 LETMD1 可能是 FTO 的潜在下游靶点。
接下来,我们检测了小鼠 BAT 及 C3H10T1/2 细胞中的 LETMD1 表达,蛋白质印迹分析(图 5A、B)显示,经 MV 处理后 LETMD1 蛋白表达上调。我们利用 SRAMP 网站预测了 Letmd1 mRNA 上的潜在 位点,并针对评分最高的位点设计了引物(图 5C)。甲基化 RNA 免疫沉淀-定量 PCR(MeRIP-qPCR)分析表明,FTO 过表达显著降低了 Letmd1 3’UTR 的相对 富集量,而敲低 FTO 则明显增加了该富集量(图 5D、E)。此外,蛋白质印迹结果显示,敲低或过表达 FTO 后,LETMD1 蛋白表达分别上调或下调(图 5F、G),表明 FTO 与 LETMD1 呈负相关。为验证 FTO 与 LETMD1 的上下游关系,我们构建了 LETMD1 敲低的细胞系(选用 sh-LETMD1 #2 质粒) ,发现 LETMD1 蛋白表达下调并未改变 FTO 的蛋白丰度(图 5H、I),说明 FTO 作用于 LETMD1 的上游。因此,我们继续探究了 LETMD1 对产热蛋白表达的影响,发现敲低 LETMD1 显著降低了 UCP1 和 PGC1 的蛋白表达水平(图 5I)。鉴于 FTO 是去甲基化酶之一,由此产生的问题是:FTO 的 去甲基化酶活性是否对抑制 LETMD1 表达至关重要?我们构建了编码野生型 FTO(FTO-WT)和催化突变体 FTOR96Q(FTO-MUT)的质粒。与空载体相比,FTO-WT 过表达可降低 LETMD1 蛋白表达,而 FTO-MUT 对 LETMD1 表达无影响(图 5J)。综上,这些结果表明,FTO 通过调控 LETMD1 表达调节棕色脂肪细胞的产热作用,并通过降低 Letmd1 转录本 处的 水平来下调 LETMD1 蛋白表达。
3.5 | 修饰以 YTHDC2 依赖方式促进 LETMD1 表达
先前研究已强调 修饰在调控 mRNA 稳定性中的关键作用,该过程依赖于特定 结合蛋白的识别(Zaccara 等人,2023)。YTHDC2 是 修饰过程中调控 mRNA 稳定性的重要阅读蛋白(Mao 等人,2019;Yan 等人,2024)。鉴于 水平与 LETMD1 蛋白表达呈正相关,我们推测 YTHDC2 可能通过识别转录本的 修饰位点来调控 LETMD1 的表达。为验证该假设,我们构建了 YTHDC2 敲低的细胞系(图 6A),发现 sh-YTHDC2 #1 可显著降低 Letmd1、Pgc1α 和 Ucp1 的 mRNA 水平(图 6B)。RNA 免疫沉淀(RIP)-qPCR 实验进一步证实 Letmd1 mRNA 与 YTHDC2 存在相互作用(图 6C),表明 LETMD1 是 YTHDC2 的潜在靶标。此外,敲低 YTHDC2 可显著下调携带野生型 Letmd1 3’UTR 片段的双荧光素酶报告载体的荧光素酶活性(图 6D)。然而,当 共有位点发生突变时,这种下调作用被消除,说明 YTHDC2 对 Letmd1 的调控依赖于 。我们进一步评估了过表达 FTO(oe-FTO)、敲低 FTO(sh-FTO)和敲低 YTHDC2(sh-YTHDC2)条件下 Letmd1 mRNA 的稳定性。通过放线菌素 D 处理后采用 qPCR 检测 Letmd1 的 mRNA 水平,我们发现 FTO 过表达或 YTHDC2 敲低会降低 Letmd1 mRNA 的稳定性,而 FTO 敲低则会提高其稳定性(图 6E-G)。综上,我们的结果表明 YTHDC2 可能通过增强 Letmd1 mRNA 的稳定性来促进 LETMD1 的表达。

图 2 | 图例见下一页。
图 2 | 罗汉果苷 V(MV)可促进分化的 C3H10T1/2 棕色脂肪细胞的产热作用。(A) 棕色脂肪组织(BAT)和腹股沟白色脂肪组织(iWAT)中解偶联蛋白 1(UCP1)的代表性免疫组化染色(标尺: ),(B) BAT 中 UCP1 的代表性免疫印迹及光密度定量(n=4),(C) 细胞活力(n=8),(D) C3H10T1/2 细胞分化步骤,(E) C3H10T1/2 细胞 BODIPY 493/503 染色的代表性显微照片(标尺:50μm),(F) 分化的 C3H10T1/2 棕色脂肪细胞的耗氧率(OCR) ,(G) 与 OCR 相关的基础呼吸、最大呼吸、ATP 关联呼吸及质子漏的平均值,(H) C3H10T1/2 细胞中 Ucp1 和过氧化物酶体增殖物激活受体 辅激活因子 1α(Pgc1α)的 mRNA 水平(n=3),(I) C3H10T1/2 细胞中 UCP1 和 PGC1 的代表性免疫印迹及光密度定量 。mRNA 和蛋白表达的定量均以 β-actin(ACTB)表达为参照进行标准化。Ctrl,对照组(无 MV 的分化处理);UD,未分化。“ ”表示独立实验(生物学重复)。结果以均值 标准误表示。 和 ,与高脂饮食(HFD)或对照组(Ctrl)相比。

图3 | 罗汉果苷V(MV)通过下调脂肪量与肥胖相关蛋白(FTO)的表达,提高总 -甲基腺苷( )水平,并促进产热蛋白的表达。(A、C) 棕色脂肪组织(BAT)和C3H10T1/2细胞的相对m A含量 棕色脂肪组织和C3H10T1/2细胞中FTO、AlkB同源物5(ALKBH5)和甲基转移酶样3(METTL3)的代表性免疫印迹及密度定量( ),(E) 分化6天后,过表达阴性对照(oe-NC)和oe-FTO细胞中UCP1和PGC1 蛋白水平的蛋白质印迹分析,以及以β-肌动蛋白(ACTB)表达为参照的蛋白表达定量( ),(F) C3H10T1/2细胞中FTO的敲低通过蛋白质印迹验证( ),(G) 分化6天后,短发夹阴性对照(sh-NC)和sh-FTO细胞中UCP1和PGC1x蛋白水平的蛋白质印迹分析,以及以ACTB表达为参照的蛋白表达定量( )。“ ”代表独立实验(生物学重复)。结果以均值 标准误表示。* 、** 和*** ,与高脂饮食(HFD)、对照(Ctrl)或oe-/sh-NC组相比。
4 | 讨论
肥胖及其相关疾病在全球范围内日益流行,对人类健康构成巨大威胁。大量研究表明,激活脂肪非颤抖性产热是对抗肥胖的有效策略(Chen 等,2021;Montanari 等,2017)。此外,已有研究证实,多种天然产物可促进脂肪组织分化和/或产热,从而增加能量消耗,抑制肥胖及其并发症。我们之前的研究及其他使用相关动物模型的研究表明,MV 可能具有抗肥胖作用(Li 等,2020;Zhang 等,2018)。然而,MV 是否能促进脂肪细胞产热进而改善肥胖仍不清楚。本研究表明,MV 可上调高脂饮食诱导的肥胖小鼠及分化的 C3H10T1/2 棕色脂肪细胞中 UCP1 的表达。

图 4 | 含 LETM1 结构域的蛋白 1(LETMD1)是脂肪量与肥胖相关蛋白(FTO)-产热轴中的潜在关键节点。棕色脂肪产热相关 mRNA 的 qPCR 分析:(A) 过表达阴性对照(oe-NC)和 oe-FTO 细胞分化 6 天后 ,(B) 高脂饮食(HFD)喂养小鼠的棕色脂肪组织(BAT) ,(C) C3H10T1/2 细胞分化 6 天后 。“ ”代表独立实验(生物学重复)。Atf4:激活转录因子 4;Bmal1:基本螺旋-环-螺旋 ARNT 样蛋白 1;Bmp4:骨形态发生蛋白 4;Clcf1:心肌营养因子样细胞因子 1;Fgf2:成纤维细胞生长因子 2;HFD:高脂饮食;Ifi27:干扰素α诱导蛋白 27;Klf9/15: kruppel 样转录因子 9/15;MV:罗汉果甜苷 V;Rnf20:环指蛋白 20;Sirt7:沉默信息调节因子 7;Sox4:SRY 盒转录因子 4;Tfeb:转录因子 EB;Tmem135:跨膜蛋白 135;Trib1: tribbles 假激酶 1;Zfp410:锌指蛋白 410。结果以均值 标准误表示。* 、** 和 *** ,与 HFD 组、对照组(Ctrl)或 oe-NC 组相比。
由于其甜度极高且具有广泛的药理活性,MV已在食品和制药科学领域引起了重大研究关注(Zhang等人,2025年)。根据既定的剂量转换指南(Nair和Jacob,2016年),从 的有效小鼠剂量推算出的人体等效剂量约为 。尽管先前的毒理学研究报告称罗汉果提取物的耐受剂量相对较高,但目前可用的安全性数据仍不足以对长期暴露得出明确结论(Younes等人,2019年)。因此,在考虑将MV用于临床转化之前,需要进一步开展药代动力学、功效和安全性研究。
近年来, 甲基化因其在调控mRNA剪接、输出、翻译及稳定性方面的关键作用而受到广泛研究关注。值得注意的是,在阐明 修饰调控WAT(白色脂肪组织)褐变(涉及METTL3、FTO和YTHDF1)的重要作用方面已取得重大进展(Li等人,2023;Wu等人,2021;Xie等人,2023;Yan等人,2023),以及在BAT(棕色脂肪组织)发育(涉及METTL3、WTAP和FTO)方面也取得了重大进展(Tao等人,2022;Wang等人,2020;Zhang等人,2023)。然而,MV( Mogroside V,罗汉果苷V)促进脂肪细胞产热以改善肥胖的分子机制仍在很大程度上未知。有趣的是,我们发现MV可通过下调FTO的表达来增加棕色脂肪细胞中的 修饰水平。
FTO 于 2011 年被鉴定为首个去甲基化酶(Jia 等,2011),并已在肥胖相关研究中得到广泛探讨(Fischer 等,2009)。一项研究表明,FTO 可抑制 PPARγ、PR 结构域蛋白 16(PRDM16)和 PGC1α 等产热调节因子的表达,进而阻断 UCP1 的表达并阻碍白色脂肪组织(WAT)的褐变过程(Wu 等,2021)。相反,另一项研究发现,Fto 基因内的 rs1421085T>C 变异可增强棕色脂肪组织(BAT)的产热能力并抵抗高脂饮食(HFD)诱导的肥胖,提示 FTO 在产热调节中的作用可能具有环境依赖性(Zhang 等,2023)。在本研究模型中,FTO 过表达显著降低了 UCP1 和 PGC1 的蛋白表达,而 FTO 敲低则会增加 UCP1 和 PGC1 的表达。
接下来,FTO 的下游靶点值得探索。为了寻找能调控棕色脂肪细胞中产热因子表达且可能受 甲基化影响的靶点,我们结合文献报道与 SRAMP 网站进行分析。值得注意的是,小鼠棕色脂肪组织(BAT)特异性敲低 Letmd1 可显著降低 PGC1 和 UCP1 的表达,并抑制线粒体呼吸(Choi 等,2021;Park 等,2023;Snyder 等,2021;Song 等,2022)。LETMD1 本身并非转录调控因子,而是在细胞核内与 BRG1 相互作用,调控 BAT 产热基因(Ucp1、Pgc1α 和 Prdm16)的表达(Choi 等,2021)。因此,我们探究 LETMD1 是否为 BAT 产热过程中 FTO 的潜在下游靶点 mRNA。有趣的是,我们发现 FTO 降低了 Letmd1 转录本 3’UTR 处的 水平,并下调了 LETMD1 的蛋白表达。

图 5 | 肥胖相关蛋白(FTO)通过调控含 LETM1 结构域蛋白 1(LETMD1)调节脂肪产热。(A, B) 分化 6 天后,棕色脂肪组织(BAT)和 C3H10T1/2 细胞中 LETMD1 的代表性免疫印迹及光密度定量,以及以 β-肌动蛋白(ACTB)表达为参照的蛋白水平定量(n=3);(C) 采用 SRAMP 预测 Letmd1 mRNA 的 N6-甲基腺苷(m6A)位点,基于高置信度的 m6A 位点预测结果设计 Letmd1 mRNA 区域的特异性引物;(D, E) 甲基化 RNA 免疫沉淀(MeRIP)-qPCR 分析检测分化 6 天后,过表达/短发夹阴性对照(oe-/sh-NC)和 oe-/sh-FTO 细胞中 Letmd1 mRNA 的相对 m6A 富集量(n=3);(F, G) 蛋白质印迹分析分化 6 天后 oe-/sh-NC 和 oe-/sh-FTO 细胞中 LETMD1 的蛋白水平,并定量以 ACTB 表达为参照的蛋白表达量( );(H) 通过蛋白质印迹验证 C3H10T1/2 细胞中 LETMD1 的敲低效果( );(I) 蛋白质印迹分析分化 6 天后 sh-NC 和 sh-LETMD1 细胞中 FTO、UCP1 和 PGC1α 的蛋白表达,并定量以 ACTB 表达为参照的蛋白表达量(n=3);(J) 蛋白质印迹分析分化 6 天后 oe-NC、oe-FTO-野生型(WT)和 oe-FTO-突变型(MUT)细胞中 LETMD1 的蛋白表达,并定量以 ACTB 表达为参照的蛋白表达量(n=3)。“n”代表独立实验(生物学重复)。结果以均值 标准误表示。 、 和 分别与高脂饮食(HFD,MV 0mg/kg)组、对照组(MV 0μM)或 oe-/sh-NC 组相比。

图6 | 脂肪量与肥胖相关蛋白(FTO)以含YTH结构域蛋白2(YTHDC2)依赖的方式调控含LETM1结构域蛋白1(Letmd1)的mRNA稳定性。(A) 采用qPCR验证C3H10T1/2细胞中Ythdc 2的敲低效果(n = 3);(B) 分化6天后,短发夹阴性对照(sh-NC)细胞与sh-YTHDC2细胞中Letmd1、Ucp1和Pgc1α的mRNA水平 ;(C) RNA免疫沉淀-qPCR分析Letmd1与YTHDC2的相互作用( );(D) 左图:双荧光素酶报告基因载体示意图;右图:sh-NC和sh-YTHDC2细胞中野生型(WT)或突变型(MUT,A突变为T)Letmd1 3’非翻译区(3’UTR)荧光素酶报告基因的相对荧光素酶活性(n=4)。检测萤火虫荧光素酶活性并以海肾荧光素酶活性进行标准化;(E-G) 分化6天后,过表达(oe)-/sh-NC、oe-FTO、sh-FTO和sh-YTHDC2细胞中Letmd1的mRNA稳定性(n=3)。“ ”代表独立实验(生物学重复)。结果以均值 标准误表示。* 、** 和 *** ,与oe-/sh-NC组相比。
多种 结合蛋白在促进带有 修饰的mRNA转录本的翻译或降解过程中发挥关键作用(Sun等人,2024)。其中,已知YTHDC2和YTHDF1/3可增强其靶标 转录本的翻译。研究表明,YTHDF1/YTHDC2可促进骨形态发生蛋白8b/缺氧诱导因子 的翻译,从而诱导白色脂肪组织(WAT)的褐变过程(Wu等人,2021;Yan等人,2023)。然而,与主流模型相反,YTHDF1和YTHDF3可能与YTHDF2协同介导相同 修饰的mRNA的降解,而非不同mRNA(Zaccara和Jaffrey,2020)。因此, 修饰与LETMD1蛋白表达之间的正相关性表明YTHDC2可能参与调控LETMD1的表达。我们的结果证实,YTHDC2可结合Letmd1 mRNA并增强其稳定性。 尽管取得了这些重要发现,但仍存在一些局限性。首先,虽然结果提示了MV调控产热并改善肥胖的潜在通路,但其全面作用机制仍需进一步阐明。其次,尽管所用的动物模型和细胞模型重现了肥胖的某些特征并取得了良好效果,但它们无法完全模拟人类肥胖的病理生理复杂性。第三,缺乏动物模型中产热表型的直接证据。第四,缺少阳性对照(如公认的抗肥胖药物),限制了对MV疗效的比较验证,不利于后续转化应用。
5 | 结论
综上,本研究表明,MV可通过FTO-m A-LETMD1-UCP1通路促进棕色脂肪细胞的产热作用,为开发对抗肥胖的潜在治疗策略提供了线索。
作者贡献
孙元海:验证、形式分析、可视化、初稿撰写、数据整理、审阅编辑。李凌欢:概念构建、方法论、监督、资金获取、审阅编辑、数据整理。冯亚倩:验证、形式分析、可视化、审阅编辑。赵腾娇:验证、可视化、审阅编辑、形式分析。齐民友:审阅编辑、数据整理。李汉兵:概念构建、方法论、数据整理、审阅编辑、监督、资金获取。
致谢
本研究获浙江省自然科学基金(LZ24H310002、LQN26H310003)、杭州市自然科学基金(2024SZRZDH160001)、国家重点研发计划(2021YFC2101001)及浙江省手性药物先进制备技术工程研究中心开放基金、金华市手性药物发现与分子工程重点实验室资助。
资助
本研究获浙江省自然科学基金(LZ24H310002、LQN26H310003)、国家重点研发计划(2021YFC2101001)、杭州市自然科学基金(2024SZRZDH160001)及浙江省手性药物先进制备技术工程研究中心、金华市手性药物发现与分子工程重点实验室开放基金资助。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
本研究数据与资源可经通讯作者合理请求获取。
参考文献
Alberdi, G., V. M. Rodríguez, J. Miranda, M. T. Macarulla, I. Churruca, and M. P. Portillo. 2013. "Thermogenesis Is Involved in the Body-Fat
Lowering Effects of Resveratrol in Rats." Food Chemistry 141, no. 2: 1530-1535. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.03.085.
Chen, S., X. Liu, C. Peng, et al. 2021. "The Phytochemical Hyperforin Triggers Thermogenesis in Adipose Tissue via a Dlat-AMPK Signaling Axis to Curb Obesity." Cell Metabolism 33, no. 3: 565-580.e7. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.02.007.
Chen, X., M. Xu, X. Xu, et al. 2020. "METTL14-Mediated N6- Methyladenosine Modification of SOX4 mRNA Inhibits Tumor Metastasis in Colorectal Cancer." Molecular Cancer 19, no. 1: 106. https://doi.org/10.1186/s12943-020-01220-7.
Cho, A. S., S. M. Jeon, M. J. Kim, et al. 2010. "Chlorogenic Acid Exhibits Anti-Obesity Property and Improves Lipid Metabolism in High-Fat Diet-Induced-Obese Mice." Food and Chemical Toxicology 48, no. 3: 937-943. https://doi.org/10.1016/j.fct.2010.01.003.
Choi, K. M., J. H. Kim, X. Kong, et al. 2021. "Defective Brown Adipose Tissue Thermogenesis and Impaired Glucose Metabolism in Mice Lacking Letmd1." Cell Reports 37, no. 11: 110104. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.110104.
Cui, X., H. Liu, T. Shi, et al. 2023. "IFI27 Integrates Succinate and Fatty Acid Oxidation to Promote Adipocyte Thermogenic Adaption." Advanced Science 10, no. 28: e2301855. https://doi.org/10.1002/advs.202301855.
Desrosiers, R., K. Friderici, and F. Rottman. 1974. "Identification of Methylated Nucleosides in Messenger RNA From Novikoff Hepatoma Cells." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 71, no. 10: 3971-3975. https://doi.org/10.1073/pnas.71.10.3971.
Drucker, D. J. 2025. "GLP-1-Based Therapies for Diabetes, Obesity and Beyond." Nature Reviews. Drug Discovery 24, no. 8: 631-650. https://doi.org/10.1038/s41573-025-01183-8.
Fan, H., Y. Zhang, J. Zhang, et al. 2020. "Cold-Inducible Klf9 Regulates Thermogenesis of Brown and Beige Fat." Diabetes 69, no. 12: 2603-2618. https://doi.org/10.2337/db19-1153.
Fan, L., A. F. Lesser, D. R. Sweet, et al. 2022. "KLF15 Controls Brown Adipose Tissue Transcriptional Flexibility and Metabolism in Response to Various Energetic Demands." iScience 25, no. 11: 105292. https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.105292.
Fischer, J., L. Koch, C. Emmerling, et al. 2009. "Inactivation of the Fto Gene Protects From Obesity." Nature 458, no. 7240: 894-898. https://doi.org/10.1038/nature07848.
Frühbeck, G., S. Becerril, N. Sáinz, P. Garrastachu, and M. J. García-Velloso. 2009. "BAT: A New Target for Human Obesity?" Trends in Pharmacological Sciences 30, no. 8: 387-396. https://doi.org/10.1016/j.tips.2009.05.003.
Galarraga, M., J. Campión, A. Muñoz-Barrutia, et al. 2012. "Adiposoft: Automated Software for the Analysis of White Adipose Tissue Cellularity in Histological Sections." Journal of Lipid Research 53, no. 12: 2791-2796. https://doi.org/10.1194/jlr.D023788.
Ghaben, A. L., and P. E. Scherer. 2019. "Adipogenesis and Metabolic Health." Nature Reviews Molecular Cell Biology 20, no. 4: 242-258. https://doi.org/10.1038/s41580-018-0093-z.
Gong, R. F., Z. H. Zhang, T. T. Sun, Y. X. Zhao, and W. Fang. 2024. "YTHDF3 Modulates the Progression of Breast Cancer Cells by Regulating FGF2 Through m(6)A Methylation." Frontiers in Cell and Developmental Biology 12: 1438515. https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1438515.
Gou, Y., H. Wang, T. Wang, et al. 2023. "Ectopic Endometriotic Stromal Cells-Derived Lactate Induces M2 Macrophage Polarization via Mettl3/ Trib1/ERK/STAT3 Signalling Pathway in Endometriosis." Immunology 168, no. 3: 389-402. https://doi.org/10.1111/imm.13574.
Hasan, N., N. Nagata, J. I. Morishige, et al. 2021. "Brown Adipocyte-Specific Knockout of Bmal1 Causes Mild but Significant Thermogenesis
罗汉果苷V,肥胖,FTO,m⁶A,YTHDC2,FTO‑m⁶A‑LETMD1‑UCP1
上一页
上一页
表观信息
罗汉果苷V通过FTO-m6A-LETMD1-UCP1通路促进棕色脂肪产热以对抗肥胖
2026-11-12
时空性H2O2脉冲协调肌动蛋白细胞骨架重塑,并调控细胞迁移与伤口愈合
2026-11-11
与THO或Yra1结合的DEAD-box ATPase Sub2的结构与生化分析
2026-11-11
人源KICSTOR复合物的结构及其在mTORC1调控中的作用
2026-11-10
微管架构将 AMOT 稳定性与 YAP/TAZ 机械转导及 Hippo 信号传导关联起来
2026-11-08
DCAF12泛素连接酶通过调控TRiC/CCT伴侣蛋白复合物促进肺癌转移
2026-11-08
艾维缔官网
艾德官网
B站IVDSHOW
抖音军哥聊表观
视频号艾维缔
小红书艾维缔
快手表观盒子
表观遗传学
联系我们