哺乳动物中存在着储存能量的白色脂肪组织和促进产热的棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)。通过增加产热促进能量消耗是能量代谢相关疾病的有效治疗手段,包括肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等。BAT有丰富的线粒体并且高表达解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)。在白色脂肪组织受到寒冷等环境刺激时,可产生高表达UCP1的米色脂肪细胞,这个过程也被称为白色脂肪棕色化。米色脂肪和BAT虽然都有产热的功能,但是特性上有一些区别,可以说是两种不同的细胞种类。成年人体内的BAT活性下降,而且其激活时的基因表达模式和小鼠米色脂肪相似。米色脂肪在白色脂肪组织中是可诱导的,进而促进产热和能量消耗。然而米色脂肪形成的具体分子机制需要深入研究,如何激活这个过程,使其成为治疗能量代谢相关疾病的靶点也有待进一步研究。Yes相关蛋白(Yes-Associated Protein,YAP)作为Hippo通路的核心组成之一,是一种转录辅因子。它被报道可以调控脂肪细胞增殖、分化、脂质生成;并可通过上调UCP1的表达激活棕色脂肪细胞产热。但是,其对白色脂肪棕色化的作用机制尚不清楚。本研究发现YAP的表达在寒冷刺激米色脂肪形成时显著上调,该过程中经典Hippo通路并没有被抑制。有研究表明YAP的表达可被多个miRNA调控,我们通过检测人和小鼠体内共同调控YAP基因的11个miRNA,发现miR-429在米色脂肪中表达明显下调,提示miR-429可能在米色脂肪形成中起调控作用。我们在细胞水平证实了miR-429通过与YAP的3’UTR区域直接结合调控YAP的表达。在小鼠腹股沟脂肪组织(inguinal white adipose tissue,i WAT)中过表达miR-429可降低寒冷刺激引起的YAP和UCP1的表达增加,验证了miR-429对白色脂肪棕色化的调控作用。转录增强相关区域(transcriptional enhanced associate domains,TEADs)是与YAP结合的关键转录因子,YAP与TEADs形成复合物后入核激活下游基因表达。为了研究YAP是否可通过与TEADs结合参与白色脂肪棕色化,我们用维替泊芬药理性抑制YAP-TEADs复合物的形成,发现维替泊芬抑制寒冷刺激引起的UCP1表达增加和白色脂肪棕色化。为了进一步研究YAP对皮下脂肪组织(subcutaneous white adipose tissue,s WAT)棕色化的影响,我们用YAP转基因flox小鼠和脂联素(Adiponectin)-Cre小鼠交配获得脂肪组织特异性过表达YAP的转基因小鼠。我们发现脂肪组织中YAP过表达上调UCP1的基础表达水平、增加全身能量消耗,并且改善了高脂饮食引起的肝脏脂质沉积。但在年轻小鼠中,YAP过表达并没有对i WAT棕色化产生明显影响,推测可能由于寒冷刺激导致的YAP表达增加使UCP1的激活达到饱和状态,使YAP过表达没有进一步的作用。然而,我们发现与年轻小鼠相比,中年小鼠i WAT中YAP的基础表达水平以及寒冷刺激引起的YAP表达增加程度更低,提示年龄相关的i WAT棕色化障碍和YAP表达减少有关。在这种情况下,YAP过表达能够明显改善中年小鼠米色脂肪形成障碍。同时我们发现中年小鼠中比年轻小鼠在寒冷刺激时i WAT中miRNA-429的下调程度更弱,推测这可能是中年小鼠在寒冷刺激时YAP上调幅度低于年轻小鼠的原因。以上结果表明,寒冷刺激能够减少miR-429对YAP表达的下调作用,通过产生更多的YAP-TEADs复合物上调UCP1表达进而促进米色脂肪组织形成。该通路引起的寒冷刺激敏感性下降是衰老相关米色脂肪形成障碍的重要原因。进一步探索miR-429-YAP通路有助于揭示衰老相关米色脂肪形成障碍的机制,并为衰老相关能量代谢性疾病提供新的潜在治疗靶点。