非编码RNACARL抑制缺氧诱导的心肌细胞线粒体分裂以及细胞凋亡

[本刊讯]越来越多的研究发现线粒体的形态和功能异常与许多疾病的发病过程紧密相关,并且长链非编码RNA(lncRNA)也能够调节基因的表达。在正常细胞中,线粒体不断的发生分裂和融合,形成一个功能性的动态网络结构,维持细胞的生理功能。心脏是体内唯一的泵血器官,通过心肌细胞的不断收缩和舒张推动全身血液循环。心肌细胞对能量有大量的需求,因而细胞内主要的供能器官线粒体是否正常运转对线粒体形态的正常与否是其功能的重要保障。目前还不清楚lncRNA是否参与调节线粒体的动态网络结构。中国科学院动物研究所李培峰研究组的工作揭示了一个能够调节心肌细胞线粒体分裂和融合的长链非编码RNA,发现者王昆将其命名为心肌凋亡lncRNA(cardiacapoptosis-relatedlncRNA,CARL)。PHB2是一个能够线粒体分裂以及细胞凋亡的蛋白。miR-539能够靶向抑制PHB2的表达,进而调节线粒体分裂和细胞凋亡。通过研究发现CARL在心肌细胞内作为miR-539的内源分子海绵,通过碱基互补吸附miR-539,从而降低miR-539在细胞内的表达水平,进而调节PHB2的表达水平,最终影响心肌细胞线粒体分裂以及细胞凋亡。至此,李培峰研究组的研究工作揭示了一条由CARL、miR-539和PHB2共同组成的信号调节通路。该项发现不仅阐明了lncRNA在心肌细胞内的生物学功能,揭示了lncRNA对线粒体分裂机制的关键调控作用,也为未来心肌梗死疾病的预防和治疗提供新的靶点,能够对我国生物制药产业的发展起到重要的推动作用。

该项工作于2014年4月发表在NatureCommunications上。