脂肪組織不僅僅是食物短缺時期的簡單能量儲存庫。它有助于新陳代謝的調節，將各種分子釋放到血液中，包括調節機體不同部位（包括肝臟、胰腺和肌肉）關鍵基因表達的microRNAs。

研究表明，衰老和肥胖都會削弱脂肪組織產生這些調節性microRNAs，并有利于糖尿病和血脂異常等疾病的發展。好消息是，根據發表在PNAS上的一項研究，這種退化過程可以通過定期的有氧運動來逆轉。

小鼠和人類實驗都表明，有氧運動刺激了一種叫做DICER的酶的表達，這種酶對處理這些microRNAs至關重要。結果表明，在有氧運動中，肌肉和脂肪組織之間通過分泌到血液中的信號分子進行通訊。這種信息交換使脂肪細胞的能量消耗更有效，使新陳代謝適應運動，增強肌肉的性能。

該項目的領導人是坎皮納斯大學生物研究所教授Marcelo Mori，文章一作Bruna Brasil Brand?o博士曾在Mori 實驗室做博后，現在是哈佛醫學院C. Ronald Kahn教授實驗室的研究員。

他們的小鼠接受了為期8周的60分鐘跑步機訓練。隨著變得更健康，跑步機的速度和傾斜度都增加了。*后，除了表現的改善，科學家們發現DICER表達的脂肪細胞水平顯著提高，同時體重和內臟脂肪也減少。

當他們用基因改造的小鼠在脂肪細胞中不表達DICER時，研究人員發現有氧運動的有益效果要小得多。Mori說?！斑@些動物沒有減重或內臟脂肪，它們的整體健康狀況也沒有改善。我們還觀察到，與野生小鼠相比，這些轉基因小鼠的脂肪細胞對能量底物的利用不同，從而使肌肉可利用的葡萄糖更少?！?

在人類中，6周的高強度間歇訓練（HIIT）足以使脂肪組織中的DICER數量平均增加5倍。在36歲左右的年輕志愿者和63歲左右的老年受試者中都觀察到了這種效果。然而，不同個體之間的反應差異很大，一些人的DICER增加了25倍，而另一些人則很少。
詳細機制

2012年，《Cell Metabolism》首次描述了DICER和microRNA處理在脂肪組織中的作用，隨著體重的增加，DICER在小鼠脂肪組織中的表達下降，這縮短了它們的壽命。研究還表明，限制熱量攝入可以逆轉肥胖的有害影響。

2016年發表在《Aging》雜志上的另一項研究中，Mori團隊表明，限制小鼠的熱量攝入可以防止脂肪組織產生與衰老相關的microRNA減少，并防止2型糖尿病的發生。

2017年《Nature》雜志上報道的一項研究中，他們證明脂肪組織產生的microRNAs進入血流并作用于遠處組織，調節基因表達。

Mori說：“在這項*新研究中，我們發現，有氧運動和限制卡路里攝入一樣，可以逆轉DICER表達和microRNA生成的下降，這要歸功于一種非常重要的代謝傳感器AMPK（一磷酸腺苷活化蛋白激酶）酶的激活?！?

他解釋說，當細胞消耗ATP（三磷酸腺苷，細胞的能量底物）并產生能量不足時，傳感器就會被激活。在小鼠實驗中，研究人員發現有氧運動激活了肌肉細胞中的AMPK，并以某種方式誘導脂肪細胞DICER的表達。

他說：“顯而易見的結論是，對基因表達的影響發生在能量不足的同一細胞中，事實確實如此，但在這里，傳感器也在肌肉中被激活，并控制脂肪組織中發生的反應?！?

為了確認組織間的交流，科學家們從一只受過訓練的動物身上采集了血清，然后注射到一只久坐不動的動物體內。這種“治療”增加了DICER在脂肪組織中的表達。在另一個實驗中，他們用訓練過的小鼠血清培養脂肪細胞，觀察到了同樣的效果。

Mori說：“這一發現表明，受過訓練的人血液中有一種或多種分子，可以直接誘導脂肪組織代謝的改善。如果我們能識別出這些分子，我們就可以研究它們是否也能誘導有氧運動的其他益處，比如心臟保護。此外，我們可能會考慮在某個階段將這些知識轉化為藥物?！?

為了更詳細地了解代謝調節機制，研究人員分析了在受訓練的小鼠體內表達的數千個microRNAs，并將它們與久坐小鼠體內發現的microRNAs進行了比較。

Mori說：“我們發現了一種名為miR-203-3p的分子，它的表達隨著訓練和熱量限制而增加?！蔽覀儼l現這種microRNA負責促進脂肪細胞的代謝調節。當肌肉在長時間的運動中消耗掉所有的糖原時，分子信號就會被傳送到脂肪組織，miR-203-3p會微調脂肪細胞的新陳代謝。我們發現，這對提高新陳代謝能力至關重要?！?

在運動過程中，使脂肪細胞消耗的能量減少，增加了脂肪細胞的能量。這可能導致低血糖，這是運動員的主要表現限制之一。

在脂肪細胞中不表達DICER的轉基因小鼠，脂肪組織和肌肉之間的這種對話就不會發生。這是一個模仿衰老和肥胖的模型。所以當DICER下降時，新陳代謝健康狀況不佳，退化過程加速。

原文檢索：Dynamic changes in DICER levels in adipose tissue control metabolic adaptations to exercise