代謝重編程是癌癥的重要特征。中山大學孫逸仙紀念醫(yī)院的研究人員證明了腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)通過細胞外囊泡(EV)傳遞一種骨髓特異性lncRNA HISLA(HIF-1α-stabilizing long noncoding RNA),從而增強乳腺癌細胞的有氧糖酵解和細胞凋亡抗性。機制上,HISLA可阻斷PHD2與HIF-1α的相互作用以抑制HIF-1α的羥基化和降解。反過來,處于糖酵解狀態(tài)的腫瘤細胞釋放的乳酸可顯著上調巨噬細胞中的HISLA,構成TAMs和腫瘤細胞之間的前饋環(huán)路。阻斷細胞外囊泡(EV)傳遞HISLA可抑制體內乳腺癌的糖酵解和化學抗性。臨床上,TAMs中的HISLA表達與糖酵解、化療反應差和乳腺癌患者生存期短有關。該研究強調了lncRNAs作為信號轉導物的潛力,這些信號轉導物通過EV在免疫細胞和腫瘤細胞之間傳播,以促進癌癥有氧糖酵解。Fig1. Graphical illustration of the interaction between TAMs and breast cancer cells.原文:Chen F, Chen J N, Yang L B, et al. Extracellular vesicle-packaged HIF-1α-stabilizing lncRNA from tumour-associated macrophages regulates aerobic glycolysis of breast cancer cells[J].?Nature Cell Biology, 2019.
長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)已成為胚胎干細胞(ESCs)中基因調控網(wǎng)絡的重要組成部分。然而,lncRNAs的功能和分子機制在很大程度上仍然未知。北京大學分子醫(yī)學研究所的研究人員確定了一個lncRNA Trincr1(TRIM71相互作用的長鏈非編碼RNA 1),其可調節(jié)ESCs的FGF/ERK信號傳導和自我更新。Trincr1通過THOC復合物進入到細胞質中,在那里它結合并抑制TRIM71,導致SHCBP1蛋白的下調。敲除Trincr1會導致ERK磷酸化和ERK通路靶基因的上調,以及ESC自我更新的減少,然而敲除Trim71完全挽救了Trincr1敲除的缺陷。此外,Trincr1的異位表達抑制FGF/ERK信號傳導和神經(jīng)祖細胞(NPCs)的自我更新??傊撗芯繌娬{lncRNA是細胞信號網(wǎng)絡中協(xié)調細胞命運規(guī)范的重要參與者。Fig2. Ectopic expression of Trincr1 represses FGF/ERK signaling in NPCs.原文:Li Y P, Duan F F, Zhao Y T, et al. A TRIM71 binding long noncoding RNA Trincr1 represses FGF/ERK signaling in embryonic stem cells[J].?Nature Communications, 2019, 10(1): 1368.
《The EMBO Journal》:長鏈非編碼RNA ROCKI調控炎癥基因表達
IF:10.557
2019-3-27
長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)可通過順式(局部)或反式(非局部)作用調節(jié)靶基因表達。加州大學圣地亞哥醫(yī)學院的研究人員對Toll樣受體(TLR)刺激的人類巨噬細胞進行了全基因組表達分析,以鑒定參與先天免疫的順式作用lncRNA和蛋白編碼基因對??偣茶b定出229個基因對,其中許多基因對通過多種TLRs信號通路調控,參與B組鏈球菌感染的細胞因子反應。該研究專注于闡明一個lncRNA的功能,命名為lnc-MARCKS或ROCKI(細胞因子和炎癥的調節(jié)因子),它是由多種TLR刺激誘導并充當炎癥反應的主要調節(jié)因子。ROCKI與APEX1(脫嘌呤/脫嘧啶核酸內切酶1)相互作用以在MARCKS啟動子處形成核糖核蛋白復合物。反過來,ROCKI-APEX1募集了組蛋白去乙?;窰DAC1,其從啟動子中去除了H3K27ac修飾,從而降低了MARCKS轉錄以及隨后的Ca2+信號傳導和炎癥基因表達。最后,影響ROCKI表達的遺傳變異與人類某些炎癥和傳染病的風險降低有關,包括炎性腸病和結核病??傊?,這些數(shù)據(jù)強調了順式作用lncRNA在TLR信號傳導,先天免疫和病理生理炎癥中的重要性。Fig3. A cis-regulatory model for ROCKI function in the negative regulation of MARCKS in innate immune cells.原文:Zhang Q, Chao T C, Patil V S, et al. The long noncoding RNA ROCKI regulates inflammatory gene expression[J].The EMBO Journal,?2019: e100041.
長鏈非編碼RNAs (lncRNAs)在多種生物通路中具有重要的調節(jié)功能,并且通過調控這些RNAs可提供一個重要的途徑來調節(jié)這些通路,尤其是在疾病中。目前對于lncRNAs在HIV-1感染期間決定細胞命運方面的作用仍然知之甚少。康奈爾大學的研究人員確定了lncRNA SAF在調節(jié)巨噬細胞凋亡效應因子caspase中的影響。與對照細胞相比,HIV-1感染的人類單核細胞衍生的巨噬細胞(MDM)中的SAF表達顯著上調。在HIV-1感染個體支氣管肺泡灌洗獲得的HIV-1感染的氣道巨噬細胞中也檢測到SAF RNA表達的類似增強。用siRNA下調SAF的表達水平可增加病毒感染MDMs中caspase-3/7的活性水平。這種凋亡caspases的誘導僅發(fā)生在HIV-1感染的巨噬細胞中,導致巨噬細胞培養(yǎng)物中HIV-1復制和總病毒負荷的顯著減少。該研究確定了靶向lncRNA SAF作為特異性誘導HIV-1感染巨噬細胞細胞死亡的潛在手段。Fig4. Effect of siSAF treatment on apoptosis of HIV-1–infected MDMs.原文:Boliar S, Gludish D W, Jambo K C, et al. Inhibition of the lncRNA SAF drives activation of apoptotic effector caspases in HIV-1–infected human macrophages[J].?Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019: 201818662.
轉錄因子(TF)是基因表達劑量敏感的主要調節(jié)因子,單倍劑量不足經(jīng)常會導致危及生命的疾病。許多機制已經(jīng)發(fā)展到在轉錄、翻譯和翻譯后水平上嚴格調控TFs的表達和活性。長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)在空間上與基因組中的轉錄因子相關,但這些lncRNAs與其鄰近的TFs之間的調節(jié)關系尚不清楚。辛辛那提大學的研究人員在TF Foxa2和下游lncRNA Falcor (Foxa2相鄰的長鏈非編碼RNA)之間確定了一個調節(jié)反饋回路。Foxa2通過與其啟動子結合直接抑制Falcor的表達,而Falcor以順式作用正向調節(jié)Foxa2的表達。在肺部,F(xiàn)alcor的缺失足以導致氣道上皮損傷后的慢性炎癥改變和修復缺陷。此外,F(xiàn)alcor-Foxa2調節(jié)反饋回路的破壞導致細胞黏附和遷移的改變,進而導致慢性支氣管周圍氣道炎癥和杯狀細胞化生。這些數(shù)據(jù)表明,lncRNA Falcor在調節(jié)反饋回路中發(fā)揮作用,微調Foxa2的表達,維持氣道上皮穩(wěn)態(tài),促進再生。Fig5. Model for Falcor regulation of Foxa2.原文:Swarr D T, Herriges M, Li S, et al. The long noncoding RNA Falcor regulates Foxa2 expression to maintain lung epithelial homeostasis and promote regeneration[J].?Genes & Development, 2019.
長鏈非編碼RNA(lncRNA)在細胞分化和發(fā)育等許多生物學過程中發(fā)揮著重要作用。然而,關于lncRNA調節(jié)骨髓來源的抑制性細胞(MDSCs)分化和發(fā)育的研究卻很少。南開大學醫(yī)學院的研究人員確定了一種lncRNA假基因Olfr29-ps1,它在MDSCs中表達并被促炎細胞因子IL6上調。脊椎動物中的Olfr29-ps1序列是保守的,Olfr29-ps1和人類OR1F2P序列之間的相似性為43%。該lncRNA在體內外促進單核細胞(Mo-)MDSCs的免疫抑制功能和分化。它直接吸附miR-214-3p以下調miR-214-3p,其可以靶向MyD88以調節(jié)MDSC的分化和發(fā)育。Olfr29-ps1的功能依賴于IL6介導的N6-甲基腺苷(m6A)修飾,不僅增強了Olfr29-ps1,而且促進了Olfr29-ps1與miR-214-3p的相互作用。因此,研究結果證明假基因Olfr29-ps1可通過m6A修飾的Olfr29-ps1/miR-214-3p/MyD88調控網(wǎng)絡調節(jié)MDSC的分化和功能,揭示了骨髓細胞調控的機制,并為抗腫瘤免疫治療提供了潛在的靶點。Fig6. Olfr29-ps1 promotes differentiation and suppressive function of MDSCs in vivo.原文:Shang W, Gao Y, Tang Z, et al. The Pseudogene Olfr29-ps1 Promotes the Suppressive Function and Differentiation of Monocytic MDSCs[J].?Cancer Immunology Research, 2019: canimm. 0443.2018.
葡萄糖代謝重編程促進有氧糖酵解(或Warburg效應)被稱為是癌癥的一個標志。長鏈非編碼RNA(lncRNA)在糖酵解和糖異生水平上調節(jié)癌癥代謝的作用大多是未知的。之前的研究表明,lncRNA轉移相關肺腺癌轉錄物1(MALAT1)在肝細胞癌(HCC)中起原癌基因的作用。以色列希伯來大學哈達薩醫(yī)學院的研究人員研究了MALAT1在調節(jié)癌癥葡萄糖代謝中的作用。發(fā)現(xiàn)MALAT1通過增強代謝轉錄因子TCF7L2的翻譯來上調糖酵解基因的表達和下調糖異生酶的表達。MALAT1增強的TCF7L2翻譯是通過上調SRSF1和激活mTORC1-4EBP1軸來介導的。mTOR和Raptor的藥理學或遺傳抑制,或者eIF4E結合蛋白(4EBP1)的低磷酸化突變形式的表達導致了TCF7L2表達的降低。MALAT1的表達調節(jié)了TCF7L2 mRNA與重多核糖體的關聯(lián)。在MALAT1過表達細胞和HCC細胞系中敲低TCF7L2影響了其代謝并消除其致瘤潛力,表明MALAT1對葡萄糖代謝的作用對其致癌活性至關重要??傊?,研究結果表明,MALAT1通過重編程腫瘤葡萄糖代謝促進HCC發(fā)展和腫瘤進展。Fig7. Scheme summarizing the role of MALAT1 in regulating glucose metabolism in HCC.原文:Malakar P, Stein I, Saragovi A, et al. Long Noncoding RNA MALAT1 regulates cancer glucose metabolism by enhancing mTOR-mediated translation of TCF7L2[J].?Cancer Research, 2019: canres. 1432.2018.來源:銳博生物