病毒性疾病仍然是医学科学的最大挑战之一。由于与人类数千年的协同进化,它们利用人类宿主生物学生存繁荣的能力使他们很难成为医学治疗的靶标。
北卡罗来纳大学(UNC)教堂山分校的科学家们与科罗拉多大学的同事们一起研究,首次证明一个人类肝细胞中调节基因表达的小RNA分子如何被丙型肝炎病毒劫持以确保此病毒的幸存--帮助医学家们理解为什么一个新的抗病毒药物出现有效的抗病毒作用。
MicroRNAs涉及调节细胞内基因表达,通常通过阻断关键蛋白生产或通过使细胞生长和分化时编码细胞蛋白的信使RNA不稳定的方式。正常地,它们通过下调基因表达发挥作用。研究小组发现,肝细胞内名为miR-122的microRNA与病毒RNA的结合可导致病毒稳定,促进病毒基因组在肝脏的有效复制,支持病毒的生命周期。
\"丙型肝炎病毒与miR-122一起做两件非常有趣的事\",Stanley M. Lemon博士说,他是医学微生物学与免疫学教授,北卡罗来纳大学综合癌症中心和移植免疫学中心的成员。
\"首先,它进化了与关键调节子的一种独特的关系,因为miR-122代表了存在于肝脏中约一半的microRNA。其次,该病毒已篡夺了通常下调基因表达来上调其RNA稳定性的过程,表达其生命周期所需要的病毒蛋白。这是病毒如何为它们自己邪恶目的而颠覆细胞正常有益功能的一个典型例子。\"
由Lemon博士和他的同事在2005年所做的工作有助于示范miR-122是丙型肝炎病毒复制自己所必需的,但机制尚不清楚。现在,UNC的研究小组已经指出它是如何工作的,这有助于解释一个新的抗病毒药物如何瞄准病毒。称为antagomer的药物,在肝中结合并分离miR-122,然后使病毒基因组不稳定,加速其在肝脏中降解。最新的研究结果发表在本周的《PNAS》( Proceedings of the National Academy of Sciences)上。
丙型肝炎是一个持续的公共健康问题,这个病难以测定,因为症状在感染后几个月到几年后出现。疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)估计,美国多达400万人可能长期感染丙型肝炎病毒,而且大多数人不知道他们感染此病毒。超过三分之一的长期携带者可能发展慢性肝病或肝癌,这是一种致命性癌症,它因为这种病毒的传播而正变得日益普遍。
日期:2012年1月6日 - 来自
[RNA研究]栏目
调节受精、发育和成熟的微小RNA(miRNA)有希望成为疾病的生物标志物。他们可从象血液、唾液和尿液一样的常规收集液中收集到。但是,许多因子干扰miRNA测试的精确性。在期刊《分子诊断学》(Journal of Molecular Diagnostics)上在线出版的研究报道中,一组研究人员提供了收集与分析miRNA的具体操作,明显地改善了他们的诊断精确性。
来自富兰克林大学医学与科学学院芝加哥医学分院细胞与分子药理学系首席研究人员Dominik M. Duelli博士报道,\"我们的研究指出,生物样本固有的区别与用于收集分析它们的方法能显著地影响microRNA的检测与定量。我们开发了克服这种妨碍活动的措施,改善miRNA检测敏感度达30倍。
在人体中存在有1000多个miRNAs。特异miRNAs的反常与疾病相关。测量体液中miRNAs的量能有助于疾病诊断或诸如怀孕的状态诊断。Duelli博士和他的同事们定量化了两个miRNAs,一个是miR-16,它发挥肿瘤抑制子的作用,在包括乳腺癌的一些癌症中异常或丧失;另一个是miR-223,它涉及妊娠和其他状态,及一些恶性疾病。
杜克大学的共同研究人员Sarah Linnstaedt博士补充到,\"一个广泛应用microRNA的根本挑战是一直不能分离足够的高品质的分析材料。我们的文章列出有效收集血浆样本的方法,把我们向实现miRNA疾病诊断学的目标推近一步\"。
作者发现血液收集管的选择影响定量。传统的绿盖肝素管几乎完全干扰检测。灰盖含抗凝剂氟化钠与草酸钾的管子提供最好的结果。尽管血浆中丰富的miR-16约为miR-223的500倍,但二者的测定结果相同,这就提示由收集方法的选择所导致的检测上区别会一样影响其他miRNAs。而且,收集血清miR-223给出了更多不定的结果,意味着对于一些miRNAs首选分析血浆型。
研究表明,干扰miRNAs检测的血浆中天然成分可与miRNAs共纯化。作者鉴定了纯化中的额外步骤,即减少干扰的理想稀释水平。Duelli 博士解释说\"通过违反直觉地减少原材料,抑制子被假定稀释到干扰的阈值以下。原材料的仔细滴定给出更精确的miRNAs定量值\"。另一种措施,作者通过将一种可抑制血浆抑制子的酶与可提高miRNAs检测敏感性约30倍的标准酶联合来避免污染问题。
最后,作者观察到血浆提供者的不同得出不同的miRNA测量结果。Duelli博士说:\"这些结果引伸出可能影响miRNA检测与定量的可能性,所谓的可能性就是能改变血液化学的因素,包括饮食、运动、生物节律和季节。\"
Duelli博士总结到,\"这项工作的含意是,如果没有考虑我们已鉴定的变量,人样本miRNA的定量对于生物标志物开发的目的是不可靠的”。
日期:2011年12月20日 - 来自
[RNA研究]栏目
来自南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室的邢邯教授与窦道龙教授领衔的课题组在Genome 10月刊上发表了最新研究成果*。他们利用microRNA微阵列(由LC Sciences提供服务)研究大豆疫霉菌侵染后的大豆miRNA表达模式,发现miRNA可以介导大豆对大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)的抗性。
microNRA(miRNA)是一类非编码小RNA,它们在植物中起着转录后调节因子的作用。目前对microRNA在植物对卵菌类病原菌侵染的免疫应答中的作用尚未清楚。为了确定miRNA是否参与大豆疫霉菌侵染引发的大豆免疫应答,作者利用微阵列实验分析了三种大豆品种接种大豆疫霉菌侵染后的miRNA表达模式:Williams (易感)、Conrad (数量抗性)以及Williams 82 (质量抗性)。一些miRNA的表达水平在侵染前后和在不同的基因型中有显著性差异。这些miRNA的qRT-PCR数据进一步验证了微阵列实验结果。通过挑选的miRNA和其靶基因表达谱之间的对比分析,发现许多相互作用的miRNA-靶基因对,这表明在miRNA和蛋白编码基因之间可能存在一个反馈回路。上述研究结果将为深入研究miRNA介导大豆对大豆疫霉菌的抗性提供依据。
日期:2011年11月11日 - 来自
[技术要闻]栏目
microRNA是近年来发现的一种单链的短链RNA,长度约22个碱基,在动植物及人类中广泛存在,与发育、分化、凋亡、脂肪代谢、病毒感染和癌症等多种重要生物学过程有密切的联系,并显示出作为癌症、心血管等重大疾病等方面的新的分子标记物的巨大潜力,是近十年来的一个研究的热点。对microRNA表达谱进行高通量、低成本的检测对于该领域的发展具有重要的意义。
中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所李炯课题组与生物物理所阎锡蕴课题组合作,首次实现了高通量microRNA芯片的非标记检测,而其他芯片和测序技术需要数小时的手工操作才能完成标记,从而大幅度降低了检测的标记时间和成本。
与其他商业化microRNA芯片技术相比,该技术还具有如下独特的优势:1. 高灵敏度,由于减少了标记带来的损失,仅用100ng的总RNA就可以得到较好的结果;2. 完美识别前体microRNA,解决了芯片技术在这方面的缺陷,因此无需纯化小RNA,可以直接使用总RNA,减少了实验的操作步骤;3. 可以对microRNA链中的中间或者是两端的单碱基错配都能有效识别,这也是其他芯片技术无法实现的;4. 可应用于植物microRNA表达谱检测。植物microRNA在3\'端普遍存在甲基化的问题,对于主流的酶标记方法来说效率很低(~10%),因此多数芯片技术无法直接应用于植物microRNA表达谱的检测,测序技术在文库构建的时候也会受到类似的影响,少数公司则采用了非主流的化学标记的方法。而该技术基于核酸杂交,完全不受甲基化的影响。另外,该技术无需特殊设备,常规的芯片制作和扫描设备就可以应用,从而最大程度地减少了进入市场的难度。
即使与现在发展迅猛的测序技术相比,该技术对于microRNA表达谱检测在通量(大量样品)、成本、灵敏度以及后续的数据分析等方面仍然具有明显的优势。该工作近期发表于Nucleic Acid Research杂志上。(原文链接)
目前,研究人员正努力标准化该技术,为其尽早进入市场铺平道路。
此项工作得到中科院和国家自然科学基金委的大力支持。
日期:2011年10月13日 - 来自
[RNA研究]栏目
CNS(Cell,Nature,Science)是世界顶级的三大期刊,虽说其影响力大,但并不是所有重要的成果都公布于这些大杂志上,许多国际著名学者,包括诺奖得主,其一生中许多甚至主要成果都发表于一些二线,甚至三线的杂志。当然这并不是否定顶级期刊的重要地位,然而应该这么说,研究成果发表于何处很重要,但是并不如成果本身重要,是金子就一定会发光,无论它处于何地。
来自南京大学生命科学学院张辰宇教授研究组最新获得了一项重要成果:他们发现植物的微小核糖核酸(microRNA)可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官。并且一旦进入体内,它们将通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能,进而发挥生物学作用。这项研究不仅有助于深入了解microRNA作用机理,而且对于未来的临床治疗也具有巨大潜在作用。这一成果公布在Cell research杂志上。
在刚提出这一假说初期,张教授研究组的学生不信,但随着实验的逐渐深入,他们获得了更多的确凿证据,最终完成了研究证明,虽然未能在CNS上发表,但是正如张教授所说,“最后做出来了,她(他)们反而不是很在乎是否在CNS上发。她(他)们更在乎的是坚持下来并为该发现本身骄傲” 。也许这才是作为科研人员的的淡然,不浮躁态度,以及对于自己研究成果的自信。
多年努力获得重要成果
微小核糖核酸(microRNA)是一类长约19至24个核苷酸的非编码小分子RNA,它通过与靶基因的信使RNA(mRNA)结合的方式抑制相应的蛋白质翻译。
张教授课题组早在2007年就开始了这方面的研究,他们发现动物microRNA能稳定地存在于动物的血清、血浆和尿液等体液中,可作为疾病的非创伤性的生物标志物,并提出了循环microRNA和分泌型microRNA的概念——循环microRNA是一类新型的疾病标志物,可应用于疾病,如肿瘤的早期诊断,个体化治疗的指证等方面,分泌型microRNA也是新的一类重要的信号分子,调控细胞间和组织间的信号传递。
从张教授等人开始研究血清microRNA的时候就做了深度测序,在他们分析血清microRNA深度测序的结果,惊讶的发现也有植物microRNA存在,而且是完整的序列,及有相当高的拷贝数。由于植物的microRNA与动物的基因组的序列没有100%的一致序列!因此可以认为动物血清中发现的植物microRNA绝对是植物的,而不是动物内源性microRNA或动物内源性RNA碎片。
张教授说,“由此我们就开始设计实验,研究植物microRNA从哪儿来的,是否具有功能。从实验开始到第一次投稿约一年半时间,4位博士生在不同的时间同时做。从第一次投稿CNS到在Cell Res发表,约两年,期间修回后补做的实验就有花了一年零两个月。”
这些长时间的努力没有白费,张教授研究组通过体内和体外的功能性研究,发现一种在稻米和中国人血清中富含的miRNA:MIR168a可以结合人和小鼠的低密度脂蛋白受体衔接蛋白1(low density lipoprotein receptor adapter protein 1)的mRNA,从而抑制其在肝脏的表达,进而减缓低密度脂蛋白从血浆中的清除,这证明了食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通过调控哺乳动物体内靶基因表达的方式影响摄食者的生理功能。
深远的研究意义
这项研究成果发人深省:比如,它表明除了吃“食物”(以碳水化合物及蛋白质等的方式)以外,您还在摄入“信息”(此信息即是微小核糖核酸的序列特征,因为来源于不同食物的多种多样的微小核糖核酸一旦被人体吸收,将导致潜在的不同类型的靶基因的调控以及对人体的生理状况产生不同的影响结果)。该发现从一种新的维度对于中国的古语“吃什么补什么(You are what you eat)”进行了科学解释。
其潜在意义还在于:
一,该研究显著地扩展了微小核糖核酸的功能;
二,该研究提出了一个极其奇妙并且创新的理念,该理念对于人类健康和代谢产生了深远的影响;
三,该研究为我们理解跨“界”(比如动植物间)的相互作用甚至是共进化(co-evolution)提供了新的线索,也为我们思考微小核糖核酸的调控作用以及思考来源于食物、植物以及昆虫的外源性微小核糖核酸在猎物和捕食者间的相互影响中的潜在作用开辟了新的道路;四、该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”(其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素);
五、该研究为代谢紊乱症的发生发展提供了一种新的分子机制;
六、对于中国人来说,还为在传统的中草药中发现一类全新的活性分子提供了依据。
更重要的是,这一研究成果还有深远的意思,比如建立一种高效的将干扰RNA(siRNA)或微小核糖核酸(miRNA)等小分子RNA传输进入动物体内的实验学方法,从而实现体内基因表达的沉默。同时,本项研究可能对于将RNA干扰技术重组进入植物及发展依赖于小分子RNA传输的治疗手段有重要的意义,尤其是对于那些对小分子RNA的治疗应用感兴趣的科学家,因为他们注射难以想象的高达100毫克每千克体重的定制的或非定制的RNAi后,依然无法在动物体内观测到明显的治疗效果。
读者感兴趣提问:
提问:这项研究发现稻米中富含的miR168a也是中国人血清中含量最为丰富的一种miRNA,这是指人体直接摄入miR168a,还是说通过DNA片段信息重新合成的呢?
张教授:实际上我们发现动物血清和组织中最高的是一种在几乎所有的植物里都是高浓度存在的植物miR156,miR168a只是在中国华东人群血清中第二高浓度,miR168a在牛血清中就比人血清中含量低很多。文章中也证明了人体直接摄入miR168a。
提问:从日常饮食中摄入的miRNA是否会在胃部被分解呢?
张教授:现在植物中已有约两千种miRNA被发现,而在动物动物血清和组织中,我们只发现了40-50种左右的植物miRNA。这提示从日常饮食中摄入的miRNA在胃肠道是有被分解的。但为什么40-50种左右的植物miRNA不被降解,机理尚未知晓。
提问:植物和动物的miRNAs在加工成熟的过程中存在差异,这是否说明植物中的植物miRNA,与人体中的植物miRNA存在差异呢?
张教授:我们在人体中发现的植物miRNA就是植物中的植物miRNA,没有差异,我们的论文还特别设计了实验,并也针对这个问题进行了讨论。
提问:您的研究组在这项研究中是否遇到了什么实验困难,您是如何解决的呢?
张教授:太多的问题了。最主要的是开始的时候,不知如何设计合适的实验,去证明。而且从开始到实验进行了一年左右的时候,由于该假说过于“诡异”,学生不信,我用“即便想证明我是错的,你们也要的得出‘conclusive’的反对结果“来激励他们。最后做出来了,她(他)们反而不是很在乎是否在CNS上发。她(他)们更在乎的是坚持下来并为该发现本身骄傲。此外,曾科教授,陈熹副教授及团队中的其他成员共同努力,才有了今天的结果。还有特别是美国NIH的刘正刚教授,耶鲁大学的吴殿青教授给予了很多有益的意见和建议,也给了做实验的同学很多的信心。
(生物通:王蕾)
作者简介:
张辰宇,博士生导师,长江学者特聘教授,享受国务院特殊津贴,担任国家“973”、“863”项目首席科学家, 国家自然科学基金委杰出青年基金获得者,江苏省333人才工程二层次人才,江苏省2006年度十大杰出青年,2008年度谈家桢生命科学创新奖获得者,2007年度中国侨联科技创新人才奖获得者。
主要从事microRNA,线粒体功能及人体及细胞能量代谢的分子作用机理及其相关疾病的发病机理研究(MicroRNA,Mitochondria Function and Cell Metabolism) ,在国际顶级学术期刊在Cell, Nature, Science及其系列杂志(17篇), JCI, PNAS, Cell Res ,JBC, Endocrinology, Biochem. J 等杂志上发表,共计发表具有很高影响力的文章百余篇,被引用次数约7500次, 申请国际专利12项,其中2项获得授权;申请40余项国内专利,5项获得授权。主持国家级科研项目7项及省部级科研项目4项。并主持江苏省糖尿病临床医学中心,南京大学中国医药城研究中心等集科研、应用及开发于一体的项目。
日期:2011年9月22日 - 来自
[科教新闻]栏目
我有个当律师的朋友来研究所看望我,碰巧我和老师、同学们在讨论一次实验的结果。后来每次谈论起,我的朋友总是忍俊不禁。他说我们很像是法官在诘责,更像是懵懂的孩童在求知,总有问不完的“为什么”。站在一个局外人的角度,我倒是理解了导师蓝柯先生常常说的:科研就是提问的艺术,提问的品位就是科研的水平。
能对未知的领域提出问题,继而努力回答问题,我理解这便是知识创新。虽然这种形式本身缺乏新意,古希腊先哲和我国先贤的许多传世之作都采用了问答的形式,但是这的确是推动探索的绝好方式。我的科研经历着日复一日的问与答,正是这些不经意间的平常过往,造就着我在认识领域中的创新。
病毒与细胞总是处于对立面吗?
2009年,我在对疱疹病毒的感染机制研究中很意外地发现细胞可以帮助病毒建立稳定的潜伏感染。由于潜伏感染是疱疹病毒治疗中的最大障碍,细胞非但没有干扰这种机制反而有所助益的现象让我不知所措。导师问了一个问题:病毒与细胞总是处于对立面吗?
这个问题启发了我。我也因之思考良久。
从病毒的角度来看,病毒利用了宿主细胞的机制实现自身的长期感染;而从细胞的角度来看,细胞在无法清除病毒的无奈之中,选择抑制病毒感染导致的死亡。从你死我活的斗争到共同生存的妥协,同样都体现着生命的智慧。不仅如此,这种共存为进化提供了新的机缘。其实某个基因可能无所谓是病毒抑或是细胞,好像化石刻画了共同进化的痕迹。病毒也绝非是纯粹的受益者,放弃了大量产生子代病毒的机会,换取的是遗传物质的稳定延续。在“复制自我即为生命”的定义里,这些都是生命的策略不过是一种睿智罢了。这也就是导师常说的疱疹病毒最为智慧。
这个简单的问答,拓宽了我们在宿主参与病毒周期调控中的研究。我的第一篇论文因此诞生,发表在权威的病毒学期刊J Virol上。而且,后来实验室又开展了很多此类的探索。
三个问题与miRNA的研究
早在2006年,疱疹病毒刚刚被证实能编码microRNA不久,导师就提出了一个问题:“如何研究病毒编码的microRNA的功能?”人体细胞能编码和产生大量microRNA, 担负着重要的生理功能。这是一个全新的研究领域,而病毒编码的microRNA的研究直到今日也才刚刚起步。实验室花了两年时间来回答这一问题。回想这两年来的经历,我们实际上在努力回答着一系列的问题:microRNA是什么?microRNA是如何发挥功能的?microRNA与靶分子的不严格配对的现象为其研究带来的是机遇还是挑战?最初的这些思考来源于journal club的讨论和文献的阅读,导师鼓励我们勇于提出科学假说。一时间,实验室里涌现着很多有创造性的想法,虽然这些想法后来大多在大家的讨论中被认为无法实现,但是却成为后来研究的发端。
我记得大家随后讨论过“病毒的microRNA是不是盗自宿主细胞”。疱疹病毒的很多基因都与宿主细胞基因高度同源,据信是在病毒与宿主细胞共进化过程中自宿主细胞获得的,那么病毒microRNA是否同样存在这种机制?后来有研究报道,人类细胞的miR155与病毒编码的miR-K12-11有很高的同源性。虽然我们的思考并没有能够成为率先公开发表的文章,但是其他实验室的研究成果对我们的探索有所鼓励。导师便推动我们继续深入思考“miR-K12-11是否会同miR155有类似功能”。正是循着这条道路,实验室很快就发表了科研论文,首先报道了病毒miR-K12-11能帮助病毒实现免疫逃逸。文章在国际知名学术期刊Cell Res上在线发表后,就有很多国外同行索要论文全文,斯坦福大学医学院Arvin教授实验室还就这一论文进行了专题文献讨论。
当这一探索获得成功的时候,我们都开始关注病毒microRNA对宿主细胞的调控作用,逐渐专注于发现宿主细胞中病毒microRNA的靶分子。可能热衷于成功模式的模仿是人们天生的禀赋,但是在大家为成功所鼓舞的时候,导师却说:任何事情都是“双刃剑”,我们的确获得了一些突破,却失去了创新的思维和活力。于是,导师又提出了一个新的问题:“病毒编码的microRNA能够调控自身基因的表达吗?”起初大家不以为然,可能是导师的坚持才让大家有着试试看的想法。结果却是十分意外,我们发现病毒多个microRNA能够下调裂解复制周期开关分子的表达,以维持病毒处于稳定的潜伏感染中。这让我们成为世界上最先提出病毒microRNA参与调控自身生命周期的实验室之一。回想起来,一切就显得是“情理之中、意料之外”。这就好像哥伦布站立的鸡蛋,创新思维就寓于平淡中。
(培养单位:中国科学院上海巴斯德所肿瘤病毒组)
日期:2011年8月8日 - 来自
[人物专访]栏目
根据瑞士研究人员的研究,两种microRNA分子的上调表达可能是能够导致肥胖和II型糖尿病的胰岛素信号转导功能紊乱的关键。瑞士联邦理工学院 (ETH Zurich) 科学家们发现沉默这两种microRNA改善肥胖老鼠的葡萄糖敏感性。该项研究论文 “MicroRNA 103和107 调节胰岛素敏感性”2011年6月8日发表在Nature杂志上,这项发现可能会给人类潜在的肥胖治疗指明方向。
德克萨斯州大学西南医学院脂肪细胞生理学者Phillip Scherer (未参与该项研究)说,“它们展示出的影响是非常惹人注目的”。这篇论文研究的两种microRNA“在[老鼠]肥胖状态下如此明目张胆地和显著地上调表达”。
MicroRNA,是非编码RNA当中的一小部分,通过结合并沉默蛋白合成模板mRNA的方式关闭完整的基因表达网络。几份研究已经表明microRNA涉及癌症、糖尿病、心脏病和神经紊乱。正在研究当中的一个microRNA序列作为一个潜在性治疗丙型肝炎的药物在人类身上进行临床测试。
瑞士联邦理工学院分子生理学者Markus Stoffel早就想看看某些microRNA是否与肥胖和糖尿病相关联。为此,他和他的同事们进行基因表达分析,发现两种microRNA 103 和107在患有脂肪肝病的老鼠和人类体内都上调表达,而脂肪肝病是胰岛素抗性和糖尿病的先兆。
为了证实这两种microRNA导致胰岛素抗性,Stoffel和他的同事们使用一种病毒载体在健康老鼠体内表达这两种microRNA,结果它们很快产生高血糖症状。接着他们挑选两组肥胖老鼠---一组通过遗传修饰变胖,而另一组是由正常老鼠组成的,通过喂食高脂肪食物变胖,并在在这两组老鼠体内沉默这两种microRNA表达,结果都显示这两组老鼠肝细胞和脂肪细胞中葡萄糖代谢得到改善。
研究人员们随后通过基因表达实验确定出这两种microRNA通过关闭一种称作小窝蛋白-1(caveolin 1)的膜蛋白表达来降低胰岛素敏感性。在脂肪细胞中,小窝蛋白-1能稳定胰岛素受体。
马克斯·普朗克神经研究所内分泌学者和主管 Jens Brüning (未参与该项研究)说,这项研究为在肥胖病人体内进行治疗性地沉默这两种microRNA表达做好铺垫,然而在这些研究能够应用到人类身上之前,研究人员需要证实沉默microRNA 103和 107表达并不破坏其他基因表达网络。
另一个限制就是研究人员们只能在几个星期追踪老鼠情况。他说,接下来的研究工作应当测试这些基因沉默效应是否长期持续存在。
日期:2011年6月10日 - 来自
[肥胖相关]栏目
11月10日, 国际权威学术期刊Journal of Immunology在线发表了中科院上海巴斯德所最新研究成果, 该成果揭示了microRNA在固有免疫中的作用以及调控机制, 并研究了这种作用在地塞米松抗炎症效应中的地位。这项成果是博士研究生朱清源在戈宝学研究员指导下完成的。
固有免疫中炎症因子的调节需要被精细地控制, 过多或者过少的炎症因子都可能会造成机体的负面反应. MAPK是负责炎症因子产生的重要信号通路, 可以在TLR激活的免疫反应中通过磷酸化来诱导下游转录因子激活炎症因子转录。而同时,这个信号通路的激活会导致MKP-1的产生,,这是一种可以通过对MAPK进行去磷酸化作用使炎症反应下调的分子。 MAPK与MKP-1构成了一个标准的负反馈调节茎环结构。
研究人员发现一种microRNA (miR-101)可以通过靶向MKP-1 mRNA的3’- UTR来调节MAPK的反应, 进而影响下游炎症因子的分泌。更进一步的实验表明, PI3K/AKT通路可以调控miR-101的表达, 从而影响MKP-1以及MAPK的表达和活化情况, 这表示P3IK/AKT通路可以通过miR-101与MAPK通路进行串扰. 研究发现,在地塞米松的抗炎症作用中, miR-101被抑制,至少部分是因为地塞米松导致MKP-1大幅度上调而降低了MAPK活化作用. 这项研究为今后对细胞因子分泌引起的免疫疾病的治疗策略提供了新的靶标。
此项研究成果得到科技部、国家自然科学基金、上海市科学技术委员会和中国科学院的资金资助,并已经申请了相关专利。
日期:2010年11月22日 - 来自
[RNA研究]栏目
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