miRNA新研究進展盤點（20210827）

Gastroenterology丨肝臟miR-144驅動延胡索酸酶活性以防止肥胖期間NRF2激活

背景與目的：氧化應激在與肥胖相關的代謝并發癥的發展中起著關鍵作用，包括胰島素抵抗和世界范圍內最常見的慢性肝病非酒精性脂肪性肝病。最近的研究發現microRNA miR-144可調節抗氧化反應的主要介質NRF2的蛋白質水平。miR-144沉默后，NRF2靶基因的表達顯著上調，表明miR-144在蛋白質表達和活性水平上控制NRF2。本研究旨在探索肝臟miR-144通過調節三羧酸（TCA）代謝物富馬酸鹽（一種有效的NRF2激活劑）抑制肥胖時NRF2活性的機制。

方法與結果：本研究對肥胖小鼠的肝巨噬細胞（LMs）進行了轉錄組學分析，確定了Irg1（免疫反應基因1）作為miR-144的靶標。IRG1可催化TCA衍生物衣康酸酯（琥珀酸脫氫酶（SDH）抑制劑）的產生。研究發現，肥胖中的miR-144水平增加與Irg1表達降低有關，在體外和體內沉默miR-144后，可恢復Irg1的表達。此外，miR-144過表達降低了Irg1表達和體外衣康酸的產生。與IRG1水平和衣康酸產量的降低一致，研究人員還觀察到肥胖期間SDH活性的上調。然而，令人驚訝的是，延胡索酸水合酶（FH）活性在肥胖肝臟中也被上調，導致其底物延胡索酸的消耗。miR-144沉默選擇性地降低了SDH和FH的活性，導致其相關底物琥珀酸和延胡索酸的積累。此外，分子動力學分析結果揭示了衣康酸酯不僅作為SDH還作為FH的競爭性抑制劑的潛在作用。這些結果表明沉默miR-144通過減少肥胖中延胡索酸的產生來抑制NRF2的活性。

結論：本研究揭示了miR-144通過激活FH消耗延胡索酸來抑制NRF2活性的新機制。表明肝臟miR-144會觸發TCA循環中FH的過度活躍，導致肥胖患者的抗氧化反應受損。

Fig1. miR-144通過激活FH消耗延胡索酸來抑制NRF2活性的作用機制

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34425095/

Nucleic Acids Res丨病毒microRNAs簇內的順式調控

MicroRNAs（miRNAs）是涉及幾乎所有生物學過程的小調節RNAs。盡管它們中的許多是簇群共同表達的，但關于該組織對其積累調節的影響知之甚少。在這項研究中，研究人員著手破譯一種調控機制，該機制可控制來自卡波西肉瘤相關皰疹病毒（KSHV）的10個簇pre-miRNAs的表達。研究人員在體外測量了微處理器對每個單獨pre-miRNA的切割效率，發現pre-miR-K1和-K3是切割最有效的pre-miRNAs。突變分析表明，除了產生成熟的miRNAs外，它們對于整套miRNAs的最佳表達也很重要。研究表明該特征取決于該位置存在典型的pre-miRNA，因為可以在功能上用異源pre-miRNA替換pre-miR-K1。進一步的體外加工分析表明，兩個莖環是順式作用的，簇以順序方式切割。最后，研究人員利用簇的這一特征，通過在表達合成構建體或潛伏感染KSHV的細胞中靶向pre-miR-K1（具有基于LNA的反義寡核苷酸）來抑制整套miRNAs的表達。

Fig2. 突變分析顯示KSHV miRNA簇內存在順式調控

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34417603/

Semin Cancer Biol丨金屬誘導的血管生成和致癌作用中的microRNAs失調

MicroRNAs（miRNAs）是一種小的內源性非編碼RNAs，可調節癌癥的發生、發展、血管生成和治療耐藥性。金屬接觸廣泛發生在空氣、水、土壤、食物和工業污染物中。數億人可能接觸到與毒性、嚴重健康問題和癌癥發生相關的金屬。研究發現金屬暴露會誘導氧化應激、DNA 損傷和修復以及多種信號通路的激活。然而，金屬誘發致癌的分子機制仍有待闡明。最近的研究表明，砷、六價鉻、鎘和鎳等金屬的暴露會導致microRNAs的失調，這些microRNAs在細胞轉化、腫瘤生長和血管生成中發揮重要作用。本文重點關注金屬誘導的miRNA失調并強調了其在細胞惡性轉化、血管生成和腫瘤生長中的作用機制。

Clin Cancer Res丨外周T細胞淋巴瘤分子亞群的全基因組microRNA表達譜

目的：外周T細胞淋巴瘤（PTCL）是一組具有侵襲性臨床行為的異質性非霍奇金淋巴瘤。本研究對PTCLs和相應的正常CD4+輔助性T細胞1/2和T_FH樣極化亞群進行了全面的miRNA分析，以闡明miRNAs在T細胞淋巴瘤發生中的作用。

結果：效應T_H亞群顯示出不同的miRNA表達和相應的轉錄因子表達（例如IL21極化細胞中的BCL6/miR-19b、-106、-30d、-26b；T_H2極化細胞中的GATA3/miR-155、miR-337和T_H1極化細胞中的TBX21/miR-181a、-331-3p）。miRNA特征的整合分析表明了IL21極化細胞中的TCR和PI3K信號、T_H1 極化細胞中的ERK信號和T_H2極化細胞中的AKT-mTOR信號的激活，并在蛋白質水平上得到驗證。在一個獨立的隊列中鑒定并證實了腫瘤對應物獨特的miRNAs。綜合miRNA-mRNA分析發現靶轉錄本豐度降低導致AITL中鞘脂和Wnt信號傳導失調以及表觀遺傳失調，而在PTCL亞群中發現了ERK、MAPK和細胞周期，并且靶轉錄本豐度降低在一個獨立隊列中得到驗證。AITL中miRNAs（miR-126-3p、miR-145-5p）的高表達與較差的臨床預后相關。計算機模擬和實驗驗證表明兩個靶標（miR126→SIPR2和miR145→ROCK1）導致RhoA-GTPase活性和T-B細胞相互作用降低。

結論：獨特的microRNAs和失調的致癌途徑與PTCL亞型相關。上調miRNA-126-3p和miR-145-5p的表達可調節RhoA-GTPase并抑制T細胞遷移，這對AITL病理生物學至關重要。

Fig4.T_H亞群獨特miRNA特征的鑒定

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34426436/

J Hazard Mater丨線粒體miR-1285通過損害豬空腸上皮細胞中的IDH2來調節銅誘導的線粒體功能障礙和線粒體自噬

銅（Cu）是一種有害的重金屬，會對宿主生理產生毒性作用。最近，特定的線粒體定位miRNAs（mitomiRs）被證明可以調節線粒體功能，但潛在的機制仍未明確。本研究將mitomiR-1285鑒定為調節Cu暴露下空腸上皮細胞線粒體功能障礙和線粒體自噬的重要分子。線粒體功能障礙和線粒體自噬是Cu誘導空腸上皮細胞病理損傷的重要機制，伴隨著體內外mitomiR-1285的顯著增加。敲低mitomiR-1285可顯著減輕Cu誘導的線粒體呼吸功能障礙、ATP缺乏、線粒體膜電位降低、線粒體活性氧積累和線粒體自噬。隨后，生物信息學分析和熒光素酶報告基因檢測表明IDH2是mitomiR-1285的直接靶標。IDH2的RNA干擾顯著逆轉了mitomiR-1285敲低減輕由Cu誘導的線粒體功能障礙和線粒體自噬的作用，而IDH2的過表達則顯示出相反的作用。因此，本研究結果表明mitomiR-1285通過抑制IDH2表達加重了Cu誘導的線粒體功能障礙和線粒體自噬。這些發現確定了銅暴露下mitomiRs與線粒體代謝之間的重要機制聯系，為銅毒理學研究提供了新的見解。

Fig5. 線粒體miR-1285通過損害豬空腸上皮細胞中的IDH2來調節銅誘導的線粒體功能障礙和線粒體自噬原理圖

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34418838/