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由于衰老的迹象在皮肤中最明显，因此皮肤衰老受到了相当的关注。皮肤衰老始于20多岁中期或后期，皮肤中的胶原蛋白和弹性蛋白减少，导致皮肤干燥及弹性低以及甚至导致皱纹。肥胖是一种炎症反应，由体内脂肪过多沉积引起的血液循环下降所致。血管上的内部脂肪抑制血液循环和各种激素的分泌，从而促进包括皮肤在内的整个机体的衰老。从这个意义上讲，与肥胖有关的健康状况和疾病必须监控，以使皮肤健康美丽。

脂肪酸的生物合成和降解根据生理条件被很好调节，以满足机体需求。乙酰辅酶A羧化酶(ACC)是一种生物素依赖性酶，其催化乙酰辅酶A的羧化反应生成丙二酰辅酶A，这是脂肪酸生物合成第一阶段的限速步骤。

ACC具有以两种方式控制脂肪酸代谢的功能。ACC的最重要功能是提供丙二酰辅酶A底物，作为处于其活性状态的新组成部分用于脂肪酸生物合成。另一个功能是通过抑制脂肪酸的酰基转移来阻断线粒体中脂肪酸的氧化。

在人类中表达ACC的两种主要同工型，即乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1，ACACA，乙酰辅酶A羧化酶α)和乙酰辅酶A羧化酶2(ACC2，ACACB，乙酰辅酶A羧化酶β)。两种ACC具有彼此不同功能，即ACC1维持脂肪酸合成调控，而ACC2主要调控脂肪酸氧化。

调控脂肪酸生物合成和氧化的ACC是许多疾病的潜在治疗靶，例如利用细菌和人ACC结构差异的新型抗生素，糖尿病和肥胖的代谢综合征，脂肪生成相关癌细胞生长抑制剂等[Recent Patents Cardiovasc.Drug Discov.Vol 2,162-80(2007)；PLoS One Vol 12,e0169566(2017)]。

其中，在ACC2^-/-突变小鼠上的一项研究引起了很多关注，其中ACC2缺陷小鼠的脂肪水平更低，脂肪酸氧化速率更高，尽管进食量增加，但体重减轻或保持不变，并且患糖尿病的风险降低[Science Vol 291,2613-6(2001)]。这些结果表明ACC2抑制剂可能对肥胖和糖尿病具有治疗作用。另外，对皮肤的抑制剂治疗可以预期产生脱脂效果，并最终防止皮肤肥胖和改善皮肤衰老。

考虑到肥胖在皮肤衰老过程中的重要性，基于ACC2表达机制开发可改善和预防皮肤衰老状况的ACC2抑制剂或药物或化妆品是非常令人感兴趣和必要的。

前体mRNA：遗传信息携带在DNA(2-脱氧核糖核酸)上。DNA在细胞核中被转录以产生前体mRNA(前体信使核糖核酸)。哺乳动物前体mRNA通常由外显子和内含子组成，外显子和内含子以下图所示方式相互连接。外显子和内含子的编号如下图所示。

[前体mRNA结构]

前体mRNA的剪接：通过统称作“剪接”的一系列复杂反应，在内含子缺失后，前体mRNA被加工成mRNA，如下图所示[Ann.Rev.Biochem.72(1),291-336(2003)；NatureRev.Mol.Cell Biol.6(5),386-398(2005)；Nature Rev.Mol.Cell Biol.15(2),108-121(2014)]。

剪接是通过在前体mRNA和剪接适体因子之间形成“剪接体E复合体”(即早期剪接体复合体)而启始。在“剪接体E复合体”中，U1结合在外显子N和内含子N的连接处，U2AF³⁵结合在内含子N和外显子(N+1)的连接处。因此，外显子/内含子或者内含子/外显子的连接对于早期剪接体复合体的形成至关重要。在与U2进一步复合后，“剪接体E复合体”演变为“剪接体A复合体”。“剪接体A复合体”经历一系列复杂反应，缺失或剪接去除内含子以邻接相邻的外显子。

核糖体蛋白质合成：蛋白质由DNA(2-脱氧核糖核酸)编码。响应于细胞刺激或自发地，DNA在细胞核中被转录以产生前体mRNA(前体信使核糖核酸)。前体mRNA的内含子被酶解剪接除去以产生mRNA(信使核糖核酸)，然后将其易位至细胞质中。在细胞质中，称作核糖体的翻译机制复合物与mRNA结合，并随着其沿着mRNA扫描编码的遗传信息进行蛋白质合成[Biochemistry vol 41,4503-4510(2002)；Cancer Res.vol 48,2659-2668(1988)]。

反义寡核苷酸(ASO)：序列特异性方式(即互补地)与核酸包括DNA、mRNA和前体mRNA结合的寡核苷酸称为反义寡核苷酸(ASO)。

例如，如果ASO与细胞质中的mRNA紧密结合，则ASO可抑制沿着mRNA的核糖体蛋白质合成。ASO需要存在于细胞质中，以抑制其靶蛋白的核糖体蛋白质合成。

剪接的反义抑制：如果ASO与细胞核中的前体mRNA紧密结合，则ASO可抑制或调节前体mRNA变为mRNA的剪接。ASO需要存在于细胞核内，以抑制或调节前体mRNA变为mRNA的剪接。这种对剪接的反义抑制产生了一或多种缺少被ASO靶向的外显子的mRNA。这种mRNA被称为“剪接变体”，编码的蛋白质小于由全长mRNA编码的蛋白质。

原则上，剪接可以通过抑制“剪接体E复合体”的形成而中断。如果ASO与(5’→3’)外显子-内含子的连接处即“5’剪接位点”紧密结合，则ASO阻断前体mRNA与因子U1之间的复合体形成，及因此阻断“剪接体E复合体”的形成。同样，如果ASO紧密结合(5’→3’)内含子-外显子的连接处，即“3’剪接位点”，则不能形成“剪接体E复合体”。

在下图中示意性地说明了3’剪接位点和5’剪接位点。

非天然寡核苷酸：DNA或RNA寡核苷酸易被内源核酸酶降解，从而限制了其治疗用途。迄今为止，已经开发并深入研究了许多类型的非天然(天然不存在的)寡核苷酸[Clin.Exp.Pharmacol.Physiol.vol 33,533-540(2006)]。与DNA和RNA相比，其中一些显示出扩展的代谢稳定性。以下提供了一些代表性的非天然寡核苷酸的化学结构。预测这种寡核苷酸可与DNA或RNA一样结合互补核酸。

硫代磷酸酯寡核苷酸：硫代磷酸酯寡核苷酸(PTO)是一种DNA类似物，每个单体中的一个主链磷酸酯氧原子被硫原子取代。这种小的结构变化使PTO对核酸酶降解具有相对抗性[Ann.Rev.Biochem.vol 54,367-402(1985)]。

反映了PTO和DNA主链的结构相似性，其在大多数哺乳动物细胞类型中均难以渗透过细胞膜。但是，对于某些类型的大量表达DNA转运蛋白的细胞，DNA和PTO表现出良好的细胞通透性。已知全身施用的PTO易于分布到肝和肾[Nucleic Acids Res.vol25,3290-3296(1997)]。

为了促进PTO在体外的细胞渗透，脂质转染已被普遍实践。但是，脂质转染会物理性地改变细胞膜，引起细胞毒性，因此对于长期体内治疗应用而言不是理想的。

在过去的30年中，已经对反义PTO和PTO变体进行了临床评估，以治疗癌症、免疫系统疾病、代谢性疾病等[Biochemistry vol 41,4503-4510(2002)；Clin.Exp.Pharmacol.Physiol.vol 33,533-540(2006)]。部分由于PTO的不良细胞通透性，许多这种反义候选药物尚未成功开发。为了克服不良的细胞通透性，为了治疗活性需要以高剂量施用PTO。然而，已知PTO与剂量限制性毒性有关，包括增加的凝血时间、补体激活、肾小管肾病、Kupffer细胞激活以及免疫刺激，包括脾肿大、淋巴样增生、单个核细胞浸润[Clin.Exp.Pharmacol.Physiol.vol 33,533-540(2006)]。

已发现许多反义PTO对于肝或肾主要所致疾病示出预期的临床活性。Mipomersen是一种PTO类似物，其抑制apoB-100(参与LDL胆固醇转运的蛋白质)的合成。Mipomersen在动脉粥样硬化患者中表现出预期的临床活性，这很可能是由于其优先分布在肝脏中所致[Circulation vol 118(7),743-753(2008)]。ISIS-113715是一种PTO反义类似物，其抑制蛋白质酪氨酸磷酸1B(PTP1B)的合成，且发现在II型糖尿病患者中示出治疗活性[Curr.Opin.Mol.Ther.vol 6,331-336(2004)]。

锁核酸：在锁核酸(LNA)中，RNA的主链核糖环在结构上受限以增加对RNA或DNA的结合亲和力。因此，LNA可以被认为是高亲和力DNA或RNA类似物[Biochemistry vol45,7347-7355(2006)]。

磷酸二酰胺吗啉代寡核苷酸：在磷酸二酰胺吗啉代寡核苷酸(PMO)中，DNA的主链磷酸酯和2-脱氧核糖分别被氨基磷酸酯和吗啉置换[Appl.Microbiol.Biotechnol.vol71,575-586(2006)]。DNA主链是负电荷的，而PMO主链无电荷。因此，PMO和mRNA之间的结合在主链之间没有静电排斥，且倾向于比DNA和mRNA之间的结合更强。由于PMO与DNA在结构上非常不同，因此PMO不被识别DNA的肝转运蛋白识别。PMO可以与PTO显示不同的组织分布，但是PMO如PTO一样，不能轻易穿透细胞膜。

肽核酸：肽核酸(PNA)是一种以N-(2-氨基乙基)甘氨酸为单位主链的多肽，由Nielsen博士及其同事发现[Science vol 254,1497-1500(1991)]。下图提供了PNA的化学结构和简称。与DNA和RNA一样，PNA也选择性地结合互补核酸[Nature(London)vol 365,566-568(1992)]。与互补核酸结合时，PNA的N末端被认为等价于DNA或RNA的“5’末端”，PNA的C末端等价于DNA或RNA的“3’末端”。

与PMO一样，PNA主链无电荷。因此，PNA和RNA之间的结合倾向于比DNA和RNA之间的结合更强。由于PNA在化学结构上与DNA明显不同，因此PNA不会被识别DNA的肝转运蛋白识别，且示出与DNA或PTO不同的组织分布特征。然而，PNA也很难穿透哺乳动物细胞膜[Adv.Drug Delivery Rev.vol 55,267-280(2003)]。

改善PNA的膜通透性的修饰的核碱基：通过导入具有阳离子脂质或与其共价附着的等价物的修饰的核碱基，使PNA对哺乳动物细胞膜具有高通透性。这种修饰的核碱基的化学结构在下文提供。发现胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤的这种修饰的核碱基可预测地和互补地分别与鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶杂交[PCT申请号PCT/KR2009/001256；EP2268607；US8680253]。

将这种修饰的核碱基掺入PNA类似于脂质转染的情况。通过脂质转染，具有磷酸酯主链的寡核苷酸分子被阳离子脂质分子如lipofectamine包裹，这种lipofectamine/寡核苷酸复合物与裸露的寡核苷酸分子相比倾向于容易透过细胞膜。

除了良好的膜通透性外，还发现这些PNA衍生物对互补核酸具有超强的亲和性。例如，在11-13碱基(13-mer)PNA衍生物上导入4-5个修饰的核碱基，在与互补DNA形成双链体时容易获得20℃或更高的T_m增益。这种PNA衍生物对单个碱基错配高度敏感。取决于修饰碱基的类型以及PNA序列，单个碱基错配导致T_m损失11-22℃。

小干扰RNA(siRNA)：小干扰RNA(siRNA)是指20-25个碱基对的双链RNA[Microbiol.Mol.Biol.Rev.vol 67(4),657-685(2003)]。siRNA的反义链以某种方式与蛋白质相互作用形成“RNA诱导的沉默复合物”(RISC)。然后，RISC结合与siRNA反义链互补的mRNA的特定部分。与RISC复合的mRNA经历裂解。因此，siRNA催化性诱导其靶mRNA裂解，及因此抑制mRNA的蛋白质表达。RISC不总是结合其靶mRNA内的完全互补序列，这引起了与siRNA治疗的脱靶作用相关的担忧。与其他具有DNA或RNA主链的寡核苷酸类别一样，siRNA的细胞通透性差，因此除非通过适当配制或化学修饰以具有良好的膜通透性，否则倾向表现出不良的体外或体内治疗活性。

ACC siRNA：据报道，ACC1 siRNA和ACC2 siRNA的混合物在以各自20nM的脂转染后抑制胶质母细胞瘤癌细胞系中ACC1和ACC2 mRNA和蛋白质的表达[PLoS One Vol12,e0169566(2017)]。这些结果可能对研究ACC相关脂原性(lipogenic)癌转移有用。