如何研究tRFs？不妨先看這篇Cell Research文章！
最近，小編收到很多小伙伴在銳博生物在線平臺（www.jyzfjx.com）咨詢tRFs相關的研究工具或思路，然后小編搜索關鍵詞“tRNA-Derived Fragments”，發現近幾年tRFs發表文章的數量，情況是這樣的：
tRFs（tRNA-Derived Fragments）是一類長度<40nt，來源于tRNA轉錄本的非編碼小片段RNA。最近的研究表明，這些小RNA片段具有特定的生物學功能，如抑制基因表達、調節細胞凋亡和跨代表觀遺傳。通過對小RNA片段進行高通量測序和分析可鑒定tRFs，并且它們可對應到已知的tRNA基因。根據tRFs在初級或成熟tRNA轉錄本上的映射位置，可將其分為不同的類型：
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? ? ? tiRNA (tiR)或tRNA halves：由應激(和饑餓)誘導的tRNA片段，通過在成熟tRNAs的反密碼子環中特異性切割而產生，長約31-40個? ? ? ? 堿基，在非應激條件下也可檢測到。根據它們是否包含反密碼子切割位點的5’或3’序列，tiR有兩個亞類：5tiR從成熟tRNA的5’末端? ? ? ? ? 開始并在反密碼子環中終止，而3tiR從反密碼子環開始并在成熟tRNA的3’末端終止。
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? ? ? 另一類tRNA衍生的小RNAs長約14-30nt，這些小RNAs與miRNAs類似，具有5’磷酸和3’羥基，并且由于其與miRNA的大小相似而? ? ? ? ? 受到廣泛關注。根據其映射位置，這些tRFs可分為三種類型：tRF-5、tRF-3和tRF-1。tRF-5和tRF-3分別從成熟tRNAs的5’和3’末端? ? ? ? ?產生，而tRF-1從初級tRNA轉錄本的3’末端產生。
tRFs在病毒（皰疹病毒和HIV-1）、古生菌（Haloferax volcanii）、細菌、原生動物（四膜蟲）、植物（大麥和水稻胚性愈傷組織）、雞、小鼠和人類中均有報道。因此，這類小RNAs跨越了整個進化樹，并且已經確定了生物亞群中某些tRFs的生物學作用。
已知文獻報道的tRFs的生物學功能
下面小編整理了一篇今年發表在Cell Research上的文章，研究思路也是很經典的從tRF的鑒定、功能研究、作用機制研究以及到臨床研究，其中涉及的研究工具和方法值得各位小伙伴們借鑒，一起來看看吧！
研究背景
廣西醫科大學第一附屬醫院何松青教授課題組在Cell Research期刊上發表了題為Complement C3 activation regulates the production of tRNA derived fragments Gly-tRFs and promotes alcohol-induced liver injury and steatosis的研究論文，闡明了C3活化產物通過調節Gly-tRF的表達促進肝脂肪變性的分子機制，揭示補體在C3活化階段的抑制和Gly-tRF inhibitors的治療可能是AFLD潛在的和精準的治療方法。
研究結果
1、靶向補體抑制劑CR2-Crry或C3缺陷對酒精誘導的肝脂肪變性和肝損傷的治療效果
研究表明，C3活化與AFLD的發展有關，那么CR2-Crry作為一種補體C3活化的特異性抑制劑對酒精誘導的肝脂肪變性和炎癥具有怎樣的治療效果呢？研究發現野生型(WT)小鼠在喂養酒精后血清C3a水平升高，而C3-/-小鼠或CR2-Crry處理則可降低C3a水平，減少C3d的積累，顯著降低酒精誘導的肝脂肪變性。此外，CR2-Crry處理和C3缺陷可顯著降低酒精誘導的小鼠丙氨酸氨基轉移酶（ALT）和天冬氨酸氨基轉移酶（AST）水平的升高，并且對酒精誘導的炎癥具有保護作用。進一步的實驗還證明了CR2-Crry治療可預防AFLD小鼠肝臟缺血再灌注損傷（IRI）。
2、補體C3調節CYP2E1的表達
氧化應激是導致AFLD發病的主要因素，CYP2E1作為細胞色素P450混合功能氧化酶系統成員，其表達和活性在酒精喂養的WT小鼠中增加，但在C3?/?或CR2-Crry治療小鼠中則降低。而通過C3a或其降解產物C3a-des-arg（Asp）可恢復C3?/?小鼠中CYP2E1表達的降低，再次表明CYP2E1表達與C3活化有關。
3、C3調節Gly-tRF表達導致AFLD小鼠脂肪變性（Gly-tRF的鑒定與功能研究）
氧化應激在AFLD的發展中起著重要作用，而tRNA裂解在氧化應激反應中是保守的，因此研究人員推測tRNA衍生片段（tRFs）是AFLD發展的重要因子。通過對短期酒精喂養小鼠肝組織進行小RNA高通量測序發現酒精喂養小鼠肝臟中的Gly-tRFs表達上調。
隨后，為了研究Gly-tRF在AFLD中的作用，研究人員在AFLD小鼠模型中使用inhibitors來抑制Gly-tRF在體內的表達。發現Gly-tRF inhibitors（由銳博生物定制合成【RiboBio】）治療的小鼠血清ALT和AST水平顯著降低，并且可顯著降低酒精誘發的微泡和大泡性肝脂肪變性，但促炎細胞因子TNF-α和IL-6不受其影響。另外，Gly-tRF在C3-/-小鼠或CR2-Crry治療小鼠中的表達顯著降低，但通過C3a或Asp又可恢復其表達。此外，下調CYP2E1可降低AFLD小鼠肝臟Gly-tRF的表達。C5缺陷則對Gly-tRF表達及肝脂肪變性無影響。
4、Gly-tRF參與AFLD小鼠脂質代謝途徑的調控（作用機制與臨床研究）
接下來，研究人員在AFLD小鼠模型中研究了與Gly-tRFs相關的分子機制。通過對Gly-tRF inhibitors治療小鼠的肝組織進行轉錄組測序發現Gly-tRF與AFLD小鼠的脂質代謝有關，Gly-tRF inhibitors下調了Srebp-1c、Fasn、Lipin1、Acc等脂肪酸合成相關基因的表達，上調了Ppara和Cpt1a等β-氧化相關基因的表達。此外，轉錄組分析表明Gly-tRF inhibitors可上調Sirt1的表達。過表達Sirt1可以減輕AFLD小鼠的肝脂肪變性，且下調了CYP2E1、ANG和Gly-tRF的表達。進一步的實驗證明了Gly-tRF是通過靶向AFLD小鼠中的Sirt1來調節脂質代謝。
為了進一步探討Gly-tRF調控Sirt1表達的分子機制，研究人員將Gly-tRF mimics和inhibitors（由銳博生物定制合成【RiboBio】）轉染到AML12細胞發現可分別降低和上調Sirt1表達。然后研究人員預測了Gly-tRF在Sirt1 3’UTR中的結合位點，并構建熒光素酶報告基因載體，發現Gly-tRF mimics和inhibitors可分別降低和增加螢光素酶的表達，結合位點突變則不能。此外，將Ago3敲低后Gly-tRF不再抑制熒光素酶的表達，并且AGO3顯著富集在Gly-tRF。表明AGO3介導了Gly-tRF對基因表達的調控。
最后，研究人員檢測了C3d、CYP2E1、Gly-tRF和Sirt1在AFLD患者和健康對照組肝臟組織中的表達。發現AFLD患者的脂肪積累和肝甘油三酯水平升高，C3d水平升高，并且AFLD患者的CYP2E1和Gly-tRF水平升高。此外，與健康對照組相比，AFLD患者肝臟組織中Sirt1的表達明顯下降。
以上結果闡明了C3調節肝脂肪變性和炎癥的分子機制。C3活化產物C3a和Asp通過介導CYP2E1的表達促進Gly-tRFs的表達，而CYP2E1通過調節Sirt1的表達促進肝臟脂肪變性的發生。補體在C3活化階段的抑制和Gly-tRF inhibitors的治療可能是AFLD潛在的和精準的治療方法。
原文：Zhong F, Hu Z, Jiang K, et al. Complement C3 activation regulates the production of tRNA-derived fragments Gly-tRFs and promotes alcohol-induced liver injury and steatosis[J].?Cell research, 2019: 1.
