小RNA或與纖毛病有關(guān)
日期:2012-06-20 12:31:07
中科院上海生科院生物化學與細胞生物學研究所朱學良小組揭示了一種由小RNA(小核糖核酸)調(diào)控纖毛發(fā)生的機制,相關(guān)研究成果近日在國際期刊《自然—細胞生物學》在線發(fā)表。
纖毛病是細胞上一種叫做纖毛的結(jié)構(gòu)發(fā)生功能障礙所導致的疾病,其臨床表現(xiàn)有多囊腎、進行性失明和耳聾、智障、內(nèi)臟倒位(如心臟位于身體右側(cè))、多指以及肥胖、糖尿病等。研究纖毛發(fā)生的調(diào)控機制有助于認識纖毛病的發(fā)病機理。
已有的研究表明,纖毛的發(fā)生首先需要由中心粒在細胞表面形成“基體”,以便微管這種細胞骨架的定向生長;此外,另一種細胞骨架——微絲的某種變化對纖毛發(fā)生也很重要。小RNA則是近年來發(fā)現(xiàn)的一類能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)表達水平的核糖核酸。
朱學良研究組的研究生曹景利、沈義棟和副研究員鄢秀敏等發(fā)現(xiàn),一種叫做miR-129-3p的小RNA能夠通過促進基體的形成和抑制分枝狀微絲,從而誘導初級纖毛的發(fā)生。
進一步機理研究表明,在培養(yǎng)的哺乳動物細胞中,miR-129-3p可同時抑制4個調(diào)節(jié)分枝狀微絲的蛋白質(zhì)和一個抑制基體形成的蛋白質(zhì)。在小鼠中,miR-129-3p在富含初級纖毛的腦、視網(wǎng)膜、腎臟等組織中高表達。在模式生物斑馬魚中抑制這個小RNA,會引起斑馬魚身體彎曲、心包囊水腫、內(nèi)臟左右不對稱性紊亂等典型的纖毛病病征,纖毛的長度和數(shù)目也明顯減少,證明miR-129-3p通過調(diào)控纖毛發(fā)生而影響生物體的發(fā)育過程。
專家認為,這些結(jié)果不僅揭示小RNA可以調(diào)控初級纖毛的發(fā)生,還提示miR-129-3p的突變可能也是人類纖毛病的病因之一,而且相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)其在纖毛病的檢測和治療方面也具有潛在應用價值。