華裔學(xué)者開(kāi)發(fā)出長(zhǎng)效抑制miRNA的AAV載體
日期:2012-03-29 08:46:05
馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員將腺相關(guān)病毒(AAV)載體與miRNA誘餌(tough decoys)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了小鼠中miRNA功能的長(zhǎng)期、高效抑制。這種策略有望應(yīng)用于膽固醇過(guò)高等一些疾病的治療。該成果發(fā)表于《Nature Methods》在線版上。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的是馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的高廣平(音譯,Guangping Gao)教授。這位早年畢業(yè)于華西醫(yī)科大學(xué)的教授主要從事腺相關(guān)病毒載體的開(kāi)發(fā)和使用以及哺乳動(dòng)物中miRNA功能的研究。
隨著miRNA研究的深入,功能分析成了一個(gè)難題。miRNA基因的遺傳破壞似乎是研究其功能的有效策略,然而,許多miRNA基因有著相同的種子序列,因此miRNA家族中的一個(gè)成員可補(bǔ)償另一個(gè)的損失。若想創(chuàng)建一個(gè)將miRNA家族中所有成員都刪除的動(dòng)物模型,難度相當(dāng)之大。
目前,miRNA的功能喪失(loss-of-function)研究大多采用miRNA的抑制劑。這些抑制劑實(shí)現(xiàn)了短期分析,在細(xì)胞培養(yǎng)物以及某些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中都獲得了成功。不過(guò),對(duì)于活體研究,miRNA抑制劑需要重復(fù)注射,而且也很昂貴,因?yàn)榇蠖喽紟в袑?zhuān)利的修飾。
為了實(shí)現(xiàn)miRNA的長(zhǎng)效抑制,研究人員又開(kāi)發(fā)出表達(dá)miRNA海綿的質(zhì)粒載體。這些miRNA海綿包含了多個(gè)miRNA隨機(jī)結(jié)合位點(diǎn),旨在競(jìng)爭(zhēng)性抑制miRNA功能,已成功應(yīng)用在培養(yǎng)細(xì)胞和果蠅上。而表達(dá)miRNA海綿的慢病毒載體也應(yīng)用于神經(jīng)元的miRNA功能研究中。然而,插入突變的風(fēng)險(xiǎn)和離體操作的要求限制了慢病毒載體在功能基因組學(xué)研究和人類(lèi)治療上的應(yīng)用。
而利用腺相關(guān)病毒(AAV)載體導(dǎo)入miRNA抑制劑似乎能規(guī)避與慢病毒載體相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。早前,日本東京大學(xué)的研究人員也開(kāi)發(fā)出表達(dá)RNA誘餌的載體,稱(chēng)之為tough decoys,簡(jiǎn)稱(chēng)為TuDs。于是,高廣平教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組將TuDs與AAV載體結(jié)合起來(lái),通過(guò)重組AAV載體向小鼠中系統(tǒng)導(dǎo)入TuDs。
他們的目標(biāo)之一是miR-122,這種miRNA在肝內(nèi)調(diào)節(jié)膽固醇和脂肪代謝。通過(guò)靜脈注射表達(dá)anti-miR-122或anti-let-7 TuD的rAAV,他們發(fā)現(xiàn),這耗盡了相應(yīng)的miRNA,并增加了miRNA目標(biāo)基因的表達(dá)。注射表達(dá)anti-miR-122 TuD的載體之后,野生型小鼠在25周后的膽固醇下降了30%,而anti-let-7則沒(méi)有。
作者認(rèn)為,重組AAV載體介導(dǎo)的miRNA抑制可能是一種研究成體哺乳動(dòng)物中miRNA功能的簡(jiǎn)單方法,今后也許還能用于miRNA表達(dá)異常引起的膽固醇過(guò)高及其他疾病的治療。