從基因型到表型：哺乳動(dòng)物長(zhǎng)鏈非編碼RNA在體內(nèi)的遺傳學(xué)
發(fā)表期刊：Ann Rheum Dis
影響因子：53.242
發(fā)表時(shí)間：2021年11月26日
全基因組測(cè)序已經(jīng)在人類基因組中發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個(gè)長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）基因座，但對(duì)于許多l(xiāng)ncRNA而言，其功能重要性的證據(jù)仍然存在爭(zhēng)議。基因工程模式生物被認(rèn)為是連接基因型與表型的金標(biāo)準(zhǔn)。CRISPR-Cas基因組編輯的最新進(jìn)展使得小鼠模型的使用迅速增加，從而能夠更容易地調(diào)查lncRNA的功能意義。本文回顧了研究lncRNA基因座的生理相關(guān)性的策略，重點(diǎn)介紹了使用遺傳小鼠模型揭示lncRNA在體內(nèi)從生育到大腦發(fā)育的關(guān)鍵作用的研究。研究人員還說(shuō)明了一種調(diào)查的方法，從全基因刪除開始，然后是轉(zhuǎn)錄終止和/或轉(zhuǎn)基因挽救策略，可以為哺乳動(dòng)物 lncRNAs 的體內(nèi)功能提供明確的證據(jù)。
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Fig1. （Xist：體內(nèi)路線圖）使用多種策略剖析Xist位點(diǎn)的功能
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34837040/
LncRNA PKMYT1AR通過(guò)激活Wnt信號(hào)通路促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌腫瘤干細(xì)胞維持
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發(fā)表期刊：Mol Cancer
影響因子：27.401
發(fā)表時(shí)間：2021年12月2日
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背景：非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）是人類肺癌中最常見(jiàn)的類型，其病理特征多樣。盡管許多信號(hào)通路和治療靶點(diǎn)在NSCLC中發(fā)揮重要作用，但療效有限。
結(jié)果：本研究鑒定出一個(gè)539 bp的人類特異性長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA，ENST00000595422），稱為PKMYT1AR（PKMYT1相關(guān)的lncRNA），與正常人支氣管上皮細(xì)胞系（BEAS-2B）相比，其在NSCLC中由YY1（Yin Yang 1）因子誘導(dǎo)，尤其是在癌細(xì)胞系（H358、H1975、H1299、H1650、A549和SPC-A1）中。此外，PKMYT1AR高表達(dá)與較差的臨床預(yù)后相關(guān)。敲低PKMYT1AR可抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和異種移植腫瘤的形成能力。生物信息學(xué)分析和熒光素酶測(cè)定表明，PKMYT1AR直接與miR-485-5p相互作用以減弱其下游致癌因子PKMYT1在NSCLC中的抑制作用。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，miR-485-5p在NSCLC患者分離的癌細(xì)胞系和外周血血清中均下調(diào)。同樣，miR-485-5p的強(qiáng)制表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移能力。此外，靶向PKMYT1AR的反義寡核苷酸（ASO）可顯著抑制體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)，暗示PKMYT1AR ASO對(duì)于治療NSCLC具有良好的效果。機(jī)制研究表明，PKMYT1AR/miR-485-5p/PKMYT1軸通過(guò)抑制β-TrCP1介導(dǎo)的β-catenin蛋白的泛素降解來(lái)促進(jìn)NSCLC中腫瘤干細(xì)胞（CSCs）的維持，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生增強(qiáng)。
結(jié)論：本研究結(jié)果揭示了PKMYT1AR/miR-485-5p/PKMYT1軸在NSCLC進(jìn)展過(guò)程中的關(guān)鍵作用，這可能成為未來(lái)新的治療靶點(diǎn)。
Fig2. PKMYT1AR/miR-485-5p/PKMYT1軸激活Wnt信號(hào)通路和癌癥干細(xì)胞自我更新能力的模型圖
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34856993/
運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA CYTOR促進(jìn)衰老過(guò)程中的快縮型肌發(fā)生
發(fā)表期刊：Sci Transl Med
影響因子：17.956
發(fā)表時(shí)間：2021年12月8日
骨骼肌在運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出顯著的可塑性，也是受衰老影響最大的器官之一。盡管有充分的證據(jù)表明衰老與快縮型（II型）肌纖維的缺失有關(guān)，但其潛在機(jī)制仍有待闡明。本研究鑒定了一種運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA CYTOR，其運(yùn)動(dòng)反應(yīng)性在人類和嚙齒類動(dòng)物中是保守的。小鼠肌源性祖細(xì)胞中的Cytor過(guò)表達(dá)通過(guò)促進(jìn)快肌細(xì)胞命運(yùn)來(lái)增強(qiáng)肌源性分化，而Cytor敲低會(huì)降低成熟II型肌管的表達(dá)。小鼠衰老后骨骼肌Cytor表達(dá)降低，幼齡小鼠需要Cytor表達(dá)來(lái)維持適當(dāng)?shù)募∪庑螒B(tài)和功能。在老年小鼠中，使用AAV9遞送CRISPRa挽救了內(nèi)源性Cytor表達(dá)，逆轉(zhuǎn)了與年齡相關(guān)的II型纖維減少，并改善了肌肉質(zhì)量和功能。在人類中，CYTOR表達(dá)與II型亞型的表達(dá)相關(guān)，并且其在老年成肌細(xì)胞中的表達(dá)降低。根據(jù)赫爾辛基出生隊(duì)列研究，位于CYTOR骨骼肌增強(qiáng)子元件內(nèi)的因果順式表達(dá)數(shù)量性狀基因座介導(dǎo)的CYTOR表達(dá)增加與老年人6分鐘步行表現(xiàn)的改善相關(guān)。使用CRISRa在老年人供體成肌細(xì)胞中直接過(guò)表達(dá)CYTOR增強(qiáng)了II型肌球蛋白同種型的表達(dá)。從機(jī)制上講，Cytor通過(guò)結(jié)合并因此螯合Tead1，降低了轉(zhuǎn)錄因子Tead1結(jié)合基序的染色質(zhì)可及性和占用率。總之，本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA Cytor是衰老過(guò)程中快縮型肌發(fā)生的調(diào)節(jié)因子。
Fig3. Cytor體外敲低和衰老小鼠骨骼肌中的基因表達(dá)
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abc7367
印跡lncRNA Dio3os預(yù)編程代與代之間的棕色脂肪發(fā)育和肥胖抵抗
發(fā)表期刊：Nat Commun
影響因子：14.913
發(fā)表時(shí)間：2021年11月25日
母親肥胖（MO）易使后代患肥胖癥和代謝紊亂，但對(duì)后代棕色脂肪組織（BAT）的作用知之甚少。本研究發(fā)現(xiàn)MO會(huì)損害胎兒BAT發(fā)育，從而持續(xù)抑制BAT產(chǎn)熱并使雌性后代發(fā)生代謝功能障礙。在胎兒BAT中，MO增強(qiáng)了Dio3的表達(dá)，Dio3編碼脫碘酶3（D3）以分解代謝三碘甲腺原氨酸（T3），而母體印記長(zhǎng)鏈非編碼RNA Dio3os（Dio3 antisense RNA）被抑制，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)T3缺乏和BAT發(fā)育抑制。功能獲得和缺失性研究表明Dio3os降低了D3含量并增強(qiáng)了BAT產(chǎn)熱，使雌性后代對(duì)高脂肪飲食引起的肥胖具有抵抗力。由于Dio3os失活，其啟動(dòng)子在肥胖母體卵母細(xì)胞中具有更高的DNA甲基化，這在胎兒和成人BAT中持續(xù)存在，揭示了代際（代與代之間）肥胖的卵母細(xì)胞起源。總體而言，本研究數(shù)據(jù)揭示了BAT中Dio3os激活的關(guān)鍵特征，以防止代際肥胖和代謝功能障礙。
Fig4. 母體肥胖會(huì)損害棕色脂肪組織（BAT）的產(chǎn)熱和能量消耗，使雌性后代易患肥胖和代謝功能障礙
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34824246/
長(zhǎng)鏈非編碼RNA NRON促進(jìn)小鼠心臟肥大的發(fā)展
發(fā)表期刊：Mol Ther
影響因子：11.545
發(fā)表時(shí)間：2021年11月29日
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心血管的生理和病理過(guò)程受到多種細(xì)胞機(jī)制的嚴(yán)格調(diào)控。非編碼RNAs，包括長(zhǎng)鏈非編碼RNAs（lncRNAs），代表了一類參與細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)過(guò)程的重要分子。lncRNA NRON（Non-coding repressor of NFAT）在不同的體外研究中被描述為活化T細(xì)胞核因子（NFAT）的阻遏物。盡管calcineurin/NFAT信號(hào)通路是病理性心臟肥大中最重要的通路之一，但NRON在體內(nèi)對(duì)肥大的潛在調(diào)節(jié)機(jī)制仍不清楚。應(yīng)用亞細(xì)胞分離和RNA-FISH，研究人員發(fā)現(xiàn)，在心肌細(xì)胞中，NRON主要定位于細(xì)胞核。新生小鼠心肌細(xì)胞的肥大刺激導(dǎo)致NRON的下調(diào)，而NRON過(guò)表達(dá)導(dǎo)致肥大標(biāo)志物的表達(dá)增加。為了在體內(nèi)對(duì)NRON進(jìn)行功能研究，研究人員使用了橫向主動(dòng)脈縮窄（TAC）誘導(dǎo)的肥大小鼠模型，并進(jìn)行了NRON功能獲得和功能缺失實(shí)驗(yàn)。體內(nèi)心肌細(xì)胞特異性NRON過(guò)表達(dá)加劇了TAC誘導(dǎo)的心肌肥大，而心肌細(xì)胞特異性NRON缺失減弱了小鼠的心臟肥大。心臟重量、心肌細(xì)胞大小、肥大標(biāo)記基因表達(dá)和左心室質(zhì)量對(duì)TAC誘導(dǎo)的肥大顯示出NRON依賴性調(diào)節(jié)。與此一致的是，轉(zhuǎn)錄組分析揭示了在TAC誘導(dǎo)的肥大過(guò)程中NRON敲除后抗肥大信號(hào)通路的富集。這組數(shù)據(jù)駁斥了來(lái)自非心肌細(xì)胞體外研究中NRON抗肥大作用的假設(shè)，并表明NRON在體內(nèi)心臟中具有新的調(diào)節(jié)功能。
Fig5. lncRNA NRON促進(jìn)小鼠心臟肥大發(fā)展的模型示意圖
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34856383/
