鋅與miRNA的“隱秘互動”！Nutrients：這對“搭檔”如何調控肥胖代謝？

肥胖作為一種多因素代謝性疾病，除能量攝入過剩外，微量營養素失衡亦在其發病機制中發揮關鍵作用。鋅作為人體必需的微量元素，近年來被證實可通過調控微小RNA（miRNA）的表達，參與肥胖相關的代謝調控網絡。近期，發表于

Nutrients

Zinc as a Modulator of miRNA Signaling in Obesity

鋅是300多種酶的輔因子，廣泛參與DNA復制、轉錄調控及細胞信號轉導。其細胞內穩態主要由兩類轉運蛋白調控：ZIP（SLC39）家族促進鋅離子內流，ZnT（SLC30）家族則介導鋅外排或區室化儲存。鋅在肌肉（57.8%）和骨骼（28.5%）中儲量最高，而腸道吸收受ZIP4和金屬硫蛋白（MT1）反饋調節。

肥胖患者常伴血清鋅水平下降及鋅轉運蛋白表達異常，導致免疫功能受損和炎癥反應增強。研究顯示，ZnT8編碼基因

SLC30A8

人體內的鋅穩態及轉運系統

在肥胖的分子調控網絡中，miRNA通過轉錄后調控靶基因表達，參與脂肪生成、胰島素信號和炎癥反應。關鍵miRNA包括：miR-21通過抑制腫瘤抑制因子PDCD4，促進脂肪組織增生與炎癥；miR-34a靶向SIRT1，抑制線粒體生物合成，促進M1巨噬細胞極化；miR-122主要在肝臟表達，調控膽固醇與脂肪酸代謝，與非酒精性脂肪肝（NAFLD）密切相關；miR-130a/b在肥胖者血漿和脂肪組織中表達下降，具有抗脂肪生成作用。這些miRNA的表達受飲食、激素和營養狀態調控，并在組織間通訊中發揮橋梁作用。

鋅通過多種途徑影響miRNA表達與功能。在生物合成層面，鋅依賴的Drosha和DGCR8復合體是miRNA成熟的關鍵酶，鋅缺乏可抑制其活性。在特異性調控方面，鋅缺乏上調miR-21、miR-31、miR-146a等促炎miRNA，促進代謝炎癥；鋅補充可逆轉上述miRNA表達，并上調miR-10b、miR-145、miR-155等，改善胰島素敏感性；而過量鋅則誘導miR-144-3p高表達，抑制抗氧化轉錄因子Nrf2，加劇氧化應激與胰島素抵抗。值得注意的是，鋅的代謝效應具有組織特異性，例如miR-31主要在腫瘤細胞中受鋅調控，而miR-21主要在基質細胞中表達。

鋅缺乏與肥胖相關的miRNAs

多項研究表明，循環miRNA對鋅干預反應靈敏，具備作為動態生物標志物的潛力。鋅缺乏時，血漿中miR-10b、miR-145、miR-155等顯著下降，補充后迅速恢復；肥胖者減重干預后，miR-21和miR-122水平下降與空腹血糖改善相關；外泌體miRNA（如miR-148b、miR-23b）作為脂肪組織與全身代謝通訊的媒介，具有診斷與預后價值。這些特征使循環miRNA成為監測鋅狀態和代謝干預效果的理想指標。

鋅通過調控miRNA生物合成的多個關鍵步驟（包括Drosha和Dicer的活性、Exportin-5的運輸以及RISC復合物的形成），進而影響mRNA的翻譯和降解過程

在臨床干預方面，鋅補充在代謝疾病管理中展現出雙向調節特性。適量補充可恢復miR-21、miR-31等促炎miRNA水平，改善胰島素信號與脂肪代謝；但過量攝入會通過miR-144-3p/Nrf2軸誘發氧化應激，形成“U型”劑量-效應關系。未來臨床策略應結合個體鋅吸收效率、轉運蛋白基因多態性及炎癥基線，開發基于miRNA譜的個性化營養方案。同時，鋅與多酚類（如白藜蘆醇）等膳食成分的協同調控，為組合干預提供新思路。

為進一步明確鋅–miRNA軸在肥胖中的作用，未來研究需開展多組學整合分析，結合轉錄組、代謝組與miRNA組數據，揭示鋅調控代謝通路的全貌；應用單細胞與空間轉錄組技術解析組織異質性中鋅–miRNA互作；建立縱向臨床隊列以明確鋅–miRNA動態變化與代謝結局的因果關系；并探索微生物組–鋅–miRNA三角關系，闡明腸道菌群對鋅吸收與miRNA表達的影響。

綜上所述，鋅通過調控miRNA網絡，在肥胖及相關代謝疾病中扮演著“分子開關”角色。維持鋅穩態有助于恢復代謝相關miRNA表達，改善胰島素敏感性與炎癥狀態。未來，基于“鋅–miRNA軸”的精準營養策略，結合循環miRNA生物標志物，有望為肥胖防治提供新途徑，推動營養基因組學向臨床實踐轉化。

參考資料：

[1]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

撰文 | 梅斯醫學

編輯 | 木白

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