多篇文章解讀MicroRNA在機體健康中的關鍵角色!
MicroRNA(miRNA)是一類內生的、長度約20-24個核苷酸的小RNA,其在細胞內具有多種重要的調節作用,那麼近年來科學家們在miRNA研究領域又有什麼新發現呢?本文中,小編對相關研究成果進行了盤點,分享給大家!
【1】Acta Neuropathol:重磅!科學家有望利用miRNA分子來治療阿爾茲海默病
doi:10.1007/s00401-018-1880-5
阿爾茲海默病是一種越來越流行的神經變性疾病,其常常會侵蝕患者大腦的記憶和其它認知功能,儘管此前研究人員發現了該病的主要生物學特性:β澱粉樣斑塊和tau纏結(tau tangles),但對這種複雜疾病的治療研究人員一直難以捉摸。近日,一項刊登在國際雜誌Acta Neuropathologica上的一篇研究報告中,來自布萊根婦女醫院的科學家們通過研究調查了一種參與阿爾茲海默病tau蛋白病變過程中的特殊分子的功能,研究人員重點對miRNAs分子進行了研究,其作為基因表達的調節子,能夠結合併且破壞編碼蛋白質的信使RNAs分子,研究者發現,某些miRNAs能表現出神經保護效應,通過補充miRNAs分子或許就能有效治療tau病變。
研究人員主要對miR-132分子進行了研究,此前研究表明該分子在阿爾茲海默病和其它tau病變疾病中處於下調狀態,本文中研究者對嚙齒類動物模型和人類神經元細胞進行研究發現,miR-132似乎能夠保護其免於毒性β澱粉樣蛋白和tau蛋白的損傷。miR-132分子似乎是一種保護神經元細胞健康的主要調節子,同時其也能作為一種新型靶點來幫助研究人員開發治療阿爾茲海默病的新型療法。
【2】Cell Death Disease:lncRNA結合miRNA促進結腸癌增殖和轉移
doi:10.1038/s41419-018-0759-7
越來越多的證據表明長非編碼RNA在癌症進展過程中發揮重要作用,但是關於lncRNA SNHG7在結直腸癌中的研究仍然較少,該分子如何參與結直腸癌進展仍然不清楚。來自大連醫科大學的研究人員對lncRNA SNHG7在結直腸癌中發揮的作用進行了研究,相關研究結果發表在國際學術期刊Cell Death & Disease上。
在這項研究中,研究人員發現SNHG7的表達在結直腸癌組織中顯著上調,特別是在一些惡性程度更高的病例中。與之相一致的是,SNHG7在結直腸癌細胞系中的表達水平也顯著高於正常的結腸細胞。研究結果進一步表明,SNHG7的過表達能夠促進結直腸癌細胞的增殖,遷移和侵襲,而在缺少SNHG7的情況下癌細胞的侵襲和存活能力受到顯著抑制。
【3】Oncogene:華人科學家發現可幫助診斷和治療癌症的重要microRNA
doi:10.1038/s41388-018-0358-1
miR-30是在人類癌症中常出現過表達的一個microRNA,但是在癌症中miR-30過表達所產生的生物學效應還不清楚。最近來自美國的華人科學家Peiqing Sun等人通過遺傳篩選的方法發現miR-30能夠削弱癌基因誘導的細胞衰老促進癌症發育。相關研究結果發表在國際學術期刊Oncogene上。
眾所周知細胞衰老能夠通過DNA損傷應答、p53激活以及p16的誘導表達發揮腫瘤抑制作用。研究人員在細胞和小鼠模型中發現miR-30能夠通過抑制兩個靶點,CHD7和TNRC6A,干擾細胞衰老促進癌症發育。
【4】Nucleic Acids Res:MicroRNA的調控機制新突破
doi:10.1093/nar/gky201
最近,來自FMI的研究者們首次發下了let-7家族的miRNA分子的靶向特徵。他們找到了決定上述miRNA分子靶向特異性的序列特徵,以及發現了這種靶向特異性能夠通過靶點的質量以及miRNA的丰度進行調節。這一發現揭示了miRNA家族成員如何能夠靶向同一細胞中的不同轉錄本。
miRNA領域的一個金守則是所謂的miRNA5"端的"種子"結構,該結構負責miRNA的特異性識別。因此,miRNA家族成員由於具有同樣的種子結構,因此在功能上具有冗餘的特性。然而,這一觀點最近受到了實驗證據的挑戰,該結果表明:同一miRNA家族中的每個成員由於其3"端的差異,因此具有更加特異化的靶點識別特性。
【5】Cell Rep:microRNA可以幫助治療癌症和哮喘
doi:10.1016/j.celrep.2018.01.058
一個可以調節炎症的microRNA可能可以用於治療像哮喘和癌症的這類炎性疾病,相關研究成果於近日發表在《Cell Reports》上。這個microRNA是miR-223,在引起炎症的中性粒細胞中高表達。當它們正常工作時,這些血細胞可以幫助人體對抗感染,但是有時候它們也會損傷人體組織,造成慢性炎症和疾病。
為了揭示miR-223與炎症之間的關係,一個普渡大學的研究團隊創造了一種完全缺失miR-223的斑馬魚,然後他們切除了它的一小塊鰭。
「炎症真的很強烈。」普渡大學生物科學教授、該研究通訊作者Qing Deng說道。「中性粒細胞聚集在傷口附近,並且不斷有新的細胞過來。這與文獻結果相似,但是我們想知道為什麼會這樣。」
【6】Nat Commun:microRNA調節腫瘤細胞移動能力
doi:10.1038/s41467-017-01197-w
癌細胞能夠進行類似於胚胎髮育的細胞過程,著使得它們能夠離開原發部位,穿過周圍的組織,進而在外周器官形成惡化的腫瘤。在最近一期的《Nature Communications》雜誌上,來自Basel大學的研究者們發現了調節這一過程的分子機制。
在胚胎髮育的過程中,上皮細胞能夠突破細胞團聚的限制,進行特異性的分化,進而遷移到特定的部位形成對應的結構,這一過程叫做EMT(epithelial–mesenchymal transition)。該過程是可逆的,因此也存在MET的方式。在胚胎髮育的過程中這一事件反覆出現,進而最終導致組織以及人體的發育。
儘管在胚胎髮育過程中十分常見,但這一過程同時也發生於腫瘤細胞的形成與惡化階段。因此,研究者們對腫瘤的這一特徵十分感興趣。腫瘤細胞可以發生EMT以及MET兩種分化方式,進一步獲得幹細胞活性,並且發展出癌症治療的耐受性。
EMT使得腫瘤細胞能夠更加輕易地離開原發組織,穿透周圍的包裹,進入血管並且在機體內擴散,最終導致患者的死亡。
【7】AJRCCM:特殊microRNA分子的表達下調或會增強機體DNA的損傷反應
doi:10.1164/rccm.201706-1304LE
近日,一項刊登在國際雜誌the American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine上的研究報告中,來自帝國理工學院的研究人員通過研究發現,對於吸煙者及慢性阻塞性肺疾病患者而言,microRNA-126(miR-126)分子的下調或會增強DNA的損傷反應(DDR)。
文章中,研究者Koralia E. Paschalaki及其同事在慢性阻塞性肺病患者機體中檢測了miR-126分子和DDR之間的關係,同時在長達28天的時間裡將雄性C57BL/6小鼠暴露於煙草煙霧或環境空氣中來評估小鼠機體中DNA的損傷反應。
研究者發現,在慢性阻塞性肺病患者機體血液來源的內皮細胞(blood outgrowth endothelial cells,BOECs)中,相比非吸煙者而言,毛細血管擴張性共濟失調突變(ATM)的磷酸化作用或許會明顯增加;而且相比非吸煙者而言,吸煙人群及慢性阻塞性肺病患者機體中BOECs的miR-126的表達水平會下降。
【8】Cancer Cell:靶向細胞周期蛋白的microRNA對難治腫瘤有意外療效
doi:10.1016/j.ccell.2017.03.004
近日,來自美國丹娜法伯癌症研究所和北大-清華生命科學聯合中心等單位的研究人員在國際學術期刊Cancer Cell上發表了一項最新研究進展。他們通過篩選發現了一類能夠靶向細胞周期蛋白的microRNA,該研究為癌症治療提供了新的可能。
細胞周期蛋白(Cyclin)能夠與細胞周期呈同步周期性濃度升降,並且可以與關鍵的細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)結合調節激酶活性從而推動和協調細胞周期的進行。之前許多研究已經表明細胞周期蛋白(Cyclin)和細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)在多種人類腫瘤中都存在高度激活。
在這項新研究中為了找到干預Cyclin/CDK的方法,研究人員在全基因組範圍內進行了9輪人類microRNA篩選,尋找能夠直接調節細胞周期蛋白的microRNA。他們發現了一類miRNA能夠靶向幾乎所有的cyclin/CDK,並且可以有效抑制癌細胞增殖。
【9】JEM:揭示microRNA分子在炎性腸病發病過程中的關鍵角色
doi:10.1084/jem.20160462
近日,一項刊登在國際雜誌The Journal of Experimental Medicine上的一篇題為「Myeloid-derived miR-223 regulates intestinal inflammation via repression of the NLRP3 inflammasome」的研究報告中,來自國外的研究人員通過研究發現,特定白細胞產生的microRNA分子能夠抑制腸道組織的過度炎症表現,研究者指出,合成形式的microRNA分子能夠降低小鼠機體腸道的炎症,本文研究或許就為後期研究人員開發治療克羅恩病或潰瘍性結腸炎的新型療法提供了新的思路和希望。
炎性腸病(IBD)包括克羅恩病和潰瘍性結腸炎,儘管一系列複雜的遺傳和環境因子會誘發IBD發生,但研究人員認為IBD的發生是由機體腸道應對細菌感染所產生的過度免疫反應所引起,這種免疫反應包括不同白細胞的募集,比如中性粒細胞和單核細胞,這些細胞會被招募進入腸道,同時也會在名為炎性體的細胞中誘發蛋白複合體的激活,隨後這些炎性體就會激活促炎性信號分子IL-1β和IL-18,進而刺激更多白細胞產生反應。
【10】Nat Commun:在前列腺癌轉移之前用microRNA阻止它
doi:10.1038/ncomms14270
腫瘤轉移是腫瘤從原發部位向其他器官擴散的過程,大部分癌症相關死亡都與腫瘤轉移有關,但是我們對轉移過程背後分子機制的了解仍比較有限。來自羅斯維爾公園癌症研究所的Dean Tang等人對導致腫瘤轉移的多步過程進行了檢測,他們的工作表明前列腺癌幹細胞在促進腫瘤生長和轉移方面有重要作用。相關研究結果已經在線發表在國際學術期刊Natue Communications上。
microRNA是一類能夠調節癌細胞行為的重要分子。Dr. Tang等人通過對miRNA文庫進行篩選發現只有少數的miRNA在前列腺癌幹細胞中經常發生缺失或不表達。
研究人員發現其中一個miRNA分子--miR-141不僅能夠抑制腫瘤生長還可以顯著延緩癌症在臨床前前列腺癌模型中的轉移。之前研究曾經報道該分子具有強力的腫瘤抑制能力,這項新研究證明miR-141還有抑制前列腺癌細胞侵襲和轉移的潛能,表明人工合成的miR-141或可開發為靶向前列腺癌轉移的新藥物。(生物谷Bioon.com)
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