來自中科院動(dòng)物研究所及清華大學(xué)的研究人員通過斑馬魚胚胎實(shí)驗(yàn)，揭示了一個(gè)對(duì)咽軟骨形成起至關(guān)重要作用的小分子MicroRNA-92a及其作用機(jī)制。相關(guān)論文發(fā)表在2月11日的《發(fā)育細(xì)胞》（Developmental Cell）雜志上。

中科院動(dòng)物研究所的王強(qiáng)（Qiang Wang）博士和清華大學(xué)的孟安明（Anming Meng）為這篇論文的共同通訊作者。前者主要從事細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和microRNA方面的研究。后者的主要研究方向是TGF-β/Nodal等重要信號(hào)通路在胚胎發(fā)育中的作用及分子機(jī)制，以及microRNA在斑馬魚早期胚胎發(fā)育中的功能。

microRNA(miRNA)是一類大小約22nt的內(nèi)源性非編碼RNA,它們通過剪切靶基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或抑制靶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的翻譯,在轉(zhuǎn)錄后起到調(diào)控靶基因表達(dá)的作用。大量研究結(jié)果表明,動(dòng)物體內(nèi)的miRNA參與了胚胎的早期發(fā)育、腦和神經(jīng)發(fā)育、心臟發(fā)育、肌肉及骨骼發(fā)育等動(dòng)物發(fā)育的各個(gè)方面。盡管近年來研究人員在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一些與軟骨形成相關(guān)的miRNA，然而對(duì)于整個(gè)生物體水平上，對(duì)軟骨和骨骼發(fā)育至關(guān)重要的microRNAs卻所知甚少。

在這篇文章中，研究人員證實(shí)mir92a對(duì)于斑馬魚胚胎咽軟骨發(fā)育至關(guān)重要。mir92a是軟骨祖細(xì)胞增殖和生存的必要條件。研究人員借助原位雜交在斑馬魚胚胎中檢測(cè)了不同發(fā)育階段mir92a的表達(dá)模式，證實(shí)mir92a高度富集于斑馬魚胚胎咽弓的軟骨祖細(xì)胞中。失活mir92a可導(dǎo)致軟骨祖細(xì)胞增殖減弱，分化受損，無法持續(xù)存活，造成咽軟骨成分喪失，從而導(dǎo)致咽軟骨晚期發(fā)育缺陷。

進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，Bmp拮抗基因noggin3 (nog3)是mir92a的直接靶標(biāo)。mir92a失活使得nog3 mRNA水平維持穩(wěn)定，導(dǎo)致Bmp信號(hào)抑制，以及軟骨祖細(xì)胞異常特性。與此相反，異位表達(dá)mir92a雙鏈體可降低nog3 mRNA水平，因此解除對(duì)Bmp信號(hào)的抑制，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。這些結(jié)果表明mir92a通過靶向nog3促進(jìn)了Bmp信號(hào)，在咽軟骨形成過程發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

新研究證實(shí)mir92a通過促進(jìn)Bmp信號(hào)傳導(dǎo)，參與調(diào)控了斑馬魚胚胎的咽軟骨祖細(xì)胞的增殖、存活及分化，對(duì)于斑馬魚胚胎咽軟骨發(fā)育至關(guān)重要。這一研究對(duì)于深入了解斑馬魚胚胎發(fā)育，以及信號(hào)通路調(diào)控研究具有重要意義。