Cell重要發(fā)現(xiàn):調(diào)控免疫的lncRNA
日期:2016-06-20 09:11:17
由麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院Katherine A. Fitzgerald領(lǐng)導(dǎo)的研究小組證實,一種長鏈非編碼RNA lincRNA-EPS發(fā)揮轉(zhuǎn)錄剎車作用限制了炎癥。這一重要的研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在6月16日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上。
細(xì)胞類型特異性的調(diào)控回路以復(fù)雜、動態(tài)和短暫調(diào)節(jié)的方式控制著基因表達(dá)。了解這些調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對于更好地認(rèn)識促成人類健康和疾病的生物學(xué)過程至關(guān)重要。天然免疫系統(tǒng)是機體對抗微生物感染的第一道防線,依賴于種系編碼的模式識別受體檢測到微生物產(chǎn)物時發(fā)起的動態(tài)轉(zhuǎn)錄改變。這些受體觸發(fā)信號級聯(lián)反應(yīng)通過一些轉(zhuǎn)錄因子包括NF-κ和干擾素調(diào)控因子(例如IRF3),誘導(dǎo)成百上千的免疫反應(yīng)基因(IRGs)轉(zhuǎn)錄。由于IRGs持續(xù)表達(dá)可導(dǎo)致組織損傷和免疫病狀,它們的表達(dá)必須受到精細(xì)調(diào)控。轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控檢查點確保了這些事件的幅度和持續(xù)時間受到嚴(yán)格控制,并及時關(guān)閉這些信號通路。
人類和小鼠基因組的大部分都被轉(zhuǎn)錄為非編碼RNAs(ncRNAs)。在這些ncRNAs,眾所周知microRNAs是基因表達(dá)的調(diào)控因子。此外,長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)也在各種生物背景中調(diào)控了表達(dá)。為了將它們與非編碼小RNA分子區(qū)分開,lncRNAs定義為是長度≥200個核苷酸的RNA。通過結(jié)合染色質(zhì)修飾因子、核不均一核糖核蛋白(hnRNPs)或轉(zhuǎn)錄因子,lncRNAs控制了基因轉(zhuǎn)錄。此外,lncRNAs還可通過靶向mRNAs剪接、穩(wěn)定性或翻譯的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制發(fā)揮作用。盡管已在幾乎所有的免疫細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了lncRNAs,但它們在這些細(xì)胞中的功能很大程度上仍有待探索。
2013年,Sanford-Burnham醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在病原體入侵使特定白細(xì)胞(巨噬細(xì)胞)激活時,生成了新的復(fù)合體。研究顯示,上述復(fù)合體參與了對TNF-alpha的遺傳學(xué)控制,而TNF-alpha是能促進(jìn)炎癥的強力細(xì)胞因子。研究人員將形成復(fù)合體的lincRNA命名為THRIL。文章指出,THRIL不僅與川崎病有關(guān),可能還涉及了其它的炎癥,例如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和炎癥性腸病等。這項成果發(fā)表在PNAS雜志上。
2014年,來自中科院、福建農(nóng)林大學(xué)等機構(gòu)的研究人員在新研究中證實,一種叫做NRAV的長鏈非編碼RNA(lncRNA)通過抑制干擾素刺激基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控了抗病毒反應(yīng)。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在11月12日的《Cell, Host & Microbe》雜志上。
2015年,在紐約大學(xué)Langone醫(yī)學(xué)中心病理學(xué)系分子免疫學(xué)教授Dan Littman的領(lǐng)導(dǎo)下,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種特殊的酶DDX5必須首先展開一個叫做Rmrp的遺傳物質(zhì)小片段來激活輔助性T細(xì)胞17(Th17)細(xì)胞。論文發(fā)布在Nature雜志上。
在這篇Cell文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一個免疫調(diào)控lincRNA—— lincRNA-EPS,在巨噬細(xì)胞中其受到精確調(diào)控控制了IRGs的表達(dá)。分析來自lincRNA-EPS缺陷小鼠巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組,結(jié)合功能獲得和解救實驗揭示出了這一lincRNA在抑制IRG表達(dá)中的特殊作用。與之相一致,lincRNA-EPS缺陷小鼠顯示在遭到內(nèi)毒素攻擊后炎癥增強及喪命。lincRNA-EPS定位在IRGs的調(diào)控區(qū)域,控制了核小體定位并抑制了轉(zhuǎn)錄。此外,他們證實lincRNA-EPS是通過3′端的一個CANACA模體與核不均一核糖核蛋白L互作介導(dǎo)這些效應(yīng)的。
這些研究結(jié)果確定了lincRNA-EPS是炎癥反應(yīng)的一個抑制因子,并突顯了lincRNAs在免疫系統(tǒng)的重要性。
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