新研究 | 陈润生院士组阐释lncRNA调控脂肪生成的分子机制

来自中科院生物物理研究所、中国医学科学院的研究人员证实，长链非编码RNA ADINR通过在转录水平上激活C/EBPα调控了脂肪生成。这项研究发布在10月15日的《Stem CellReports》杂志上。

中科院生物物理研究所的陈润生（Runsheng Chen）院士和中国医学科学院的赵春华（Robert ChunhuaZhao）教授是这篇论文的共同通讯作者。陈润生院士的主要研究领域为理论生物学和生物信息学。赵春华教授长期以来致力于干细胞生物学基础与临床应用研究。曾首次在国际上提出“亚全能干细胞学说”概念。

长链非编码（lncRNAs）是一类长度大于200个核苷酸、缺少特异完整开放阅读框、无蛋白质编码功能的RNA。当前对于lncRNAs的功能尚不是很清楚。一种观点认为，它们主要代表了“转录噪音”。然而，越来越多的证据表明，一些特异的lncRNAs对许多细胞过程，包括干细胞多能性、细胞周期调控、细胞发育与分化及人类疾病发病起调控作用。

另一些研究证实，lncRNAs招募了参与基因沉默或基因激活的染色质修饰复合物。例如，lncRNAsXist和HOTAIR物理结合PRC2，沿着基因组在各种位点上通过调控H3K27me3特异地抑制了靶基因。相似地，lncRNAs HOTTIP通过招募TrxG: MLL1复合物到染色质上，提高HOXA位点H3K4me3激活了HOXA基因。近期的一项研究报道称，按与C/EBPα基因相同方向转录的lncRNA ecCEBPA，在白血病细胞系中与DNMT-1互作阻止了C/EBPα基因甲基化。

肥胖是许多疾病，尤其是心脏病、糖尿病、高血压和癌症的一个重要风险因子。因此了解调控脂肪生成的分子机制将促使开发出一些针对肥胖和其他成脂分化相关疾病的新疗法。近年来，人类间充质干细胞(hMSCs)被广泛用作为人类脂肪生成的研究模型。相比于人类前脂肪细胞，hMSCs具有多能性，且供体源性hMSCs之间个体变异性较少。

在过去的20年里，研究证实脂肪生成的转录调控与精细的转录因子网络有关，网络中的转录因子协调了数百种蛋白的表达。PPARγ和C/EBPα是这一网络中两个主要的脂肪形成转录因子，正调控彼此的表达及协力控制了脂肪生成。然而，目前对于在脂肪生成过程中激活PPARγ和C/EBPα表达的详细分子机制并不清楚。尽管在脂肪生成过程中几种lncRNAs受到差异性调控，尚未鉴别出直接参与成脂分化遗传调控的lncRNA。

在这篇文章中，研究人员鉴别出由C/EBPα基因上游450 bp位置转录出的一个叫做ADINR 的lncRNA协调了C/EBPα转录。耗尽ADINR可导致严重的脂肪形成缺陷，而过表达C/EBPα则可挽救这一效应。并且，他们揭示在脂肪生成过程中ADINR RNA特异性结合PA1，并招募MLL3/4组蛋白甲基转移酶，增加了C/EBPα位点的H3K4me3，减少了H3K27me3组蛋白修饰。

这些结果证实，ADINR通过顺式调节C/EBPα对调控人类间充质干细胞分化为脂肪细胞起重要的作用。

参考文献

Xiaoet al. Long Noncoding RNA ADINR Regulates Adipogenesis by TranscriptionallyActivating C/EBPa. Stem Cell Reports (2015),http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2015.09.007

来源：生物通

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