肾脏疾病与糖尿病
糖尿病经常伴随着肾病的发生[5]. 比如基因间lncRNA PVT1与二类疾病都紧密关联。研究人员在II型糖尿病人的晚期肾病进程中发现了PVT1的基因变异。高糖处理可以诱导人的肾间质细胞中PVT1和纤连蛋白1、IV型胶原蛋白、TGFβ1、PAI1等因子的高表达。相反,敲除PVT1可导致这些因子的显著下调。
LncRNA与临床应用
普遍认为lncRNA具有区分不同细胞状态或细胞内生物过程的功能,因此可以用来鉴定病理过程、提供预后评估或者为个体化疗法提供参考。其表达的时空特异性和疾病特异性使其有望成为强有效的分子标志物。已有不少研究揭示,lncRNA在多种疾病生物学标志物的应用中具备潜能(表二)。例如,研究发现LncRNA MTLIPCAR在发生左心室重塑的病人中特异性表达,并随后在788个发生心脏重塑和心脏衰竭的病人中得到验证。血液循环系统中的MTLIPCAR高表达水平可不受其他心血管疾病标志物的干扰,独立预测恶性心脏重塑。这项研究充分表明循环lncRNA具有作为分子标志物的重大潜能。
LncRNA |
Disease Association |
Biomarker application |
CDKN2B-AS1 |
Coronary artery disease[11, 12] |
Risk factor |
CDKN2B-AS1 |
Myocardial infarction[12] |
Risk factor |
KCNQ1OT1 |
Myocardial infarction[13] |
Predicts left ventricular dyfunction |
MIAT |
Myocardial infarction[14] |
Risk factor |
MT-LIPCAR |
Myocardial infarction[15] |
Predicts postinfarct remodelling |
SOX2OT |
Alzheimer’s disease[16] |
Risk factor |
H19 |
Parkinson’s Disease[17] |
Risk factor |
HULC |
Hepatocellular carcinoma[18] |
Diagnosis and monitoring |
FALEC |
Ovarian cancer[19] |
Predicts poor prognosis |
CCAT1 |
Colorectal cancer[20] |
Predicts therapeutic responsiveness |
表一 LncRNA在生物学标志物中的潜在应用
参考文献
[1] Fatica A, Bozzoni I. Long non-coding RNAs: new players in cell differentiation and development. Nature reviews Genetics 2014;15:7-21.
[2] Devaux Y, Zangrando J, Schroen B, Creemers EE, Pedrazzini T, Chang CP, et al. Long noncoding RNAs in cardiac development and ageing. Nature reviews Cardiology 2015;12:415-25.
[3] Satpathy AT, Chang HY. Long noncoding RNA in hematopoiesis and immunity. Immunity 2015;42:792-804.
[4] Knoll M, Lodish HF, Sun L. Long non-coding RNAs as regulators of the endocrine system. Nature reviews Endocrinology 2015;11:151-60.
[5] Lorenzen JM, Thum T. Long noncoding RNAs in kidney and cardiovascular diseases. Nature reviews Nephrology 2016;12:360-73.
[6] Schmitt AM, Chang HY. Long Noncoding RNAs in Cancer Pathways. Cancer cell 2016;29:452-63.
[7] Schmitz SU, Grote P, Herrmann BG. Mechanisms of long noncoding RNA function in development and disease. Cellular and molecular life sciences : CMLS 2016;73:2491-509.
[8] Ghosal S, Das S, Chakrabarti J. Long noncoding RNAs: new players in the molecular mechanism for maintenance and differentiation of pluripotent stem cells. Stem cells and development 2013;22:2240-53.
[9] Chen Z. Progress and prospects of long noncoding RNAs in lipid homeostasis. Molecular metabolism 2016;5:164-70.
[10] Wu P, Zuo X, Deng H, Liu X, Liu L, Ji A. Roles of long noncoding RNAs in brain development, functional diversification and neurodegenerative diseases. Brain research bulletin 2013;97:69-80.
[11] Consortium CAD, Deloukas P, Kanoni S, Willenborg C, Farrall M, Assimes TL, et al. Large-scale association analysis identifies new risk loci for coronary artery disease. Nature genetics 2013;45:25-33.
[12] Samani NJ, Erdmann J, Hall AS, Hengstenberg C, Mangino M, Mayer B, et al. Genomewide association analysis of coronary artery disease. The New England journal of medicine 2007;357:443-53.
[13] Vausort M, Wagner DR, Devaux Y. Long noncoding RNAs in patients with acute myocardial infarction. Circulation research 2014;115:668-77.
[14] Ishii N, Ozaki K, Sato H, Mizuno H, Saito S, Takahashi A, et al. Identification of a novel non-coding RNA, MIAT, that confers risk of myocardial infarction. Journal of human genetics 2006;51:1087-99.
[15] Kumarswamy R, Bauters C, Volkmann I, Maury F, Fetisch J, Holzmann A, et al. Circulating long noncoding RNA, LIPCAR, predicts survival in patients with heart failure. Circulation research 2014;114:1569-75.
[16] Arisi I, D'Onofrio M, Brandi R, Felsani A, Capsoni S, Drovandi G, et al. Gene expression biomarkers in the brain of a mouse model for Alzheimer's disease: mining of microarray data by logic classification and feature selection. Journal of Alzheimer's disease : JAD 2011;24:721-38.
[17] Kraus TF, Haider M, Spanner J, Steinmaurer M, Dietinger V, Kretzschmar HA. Altered Long Noncoding RNA Expression Precedes the Course of Parkinson's Disease-a Preliminary Report. Molecular neurobiology 2016.
[18] Xie H, Ma H, Zhou D. Plasma HULC as a promising novel biomarker for the detection of hepatocellular carcinoma. BioMed research international 2013;2013:136106.
[19] Hu X, Feng Y, Zhang D, Zhao SD, Hu Z, Greshock J, et al. A functional genomic approach identifies FAL1 as an oncogenic long noncoding RNA that associates with BMI1 and represses p21 expression in cancer. Cancer cell 2014;26:344-57.
[20] McCleland ML, Mesh K, Lorenzana E, Chopra VS, Segal E, Watanabe C, et al. CCAT1 is an enhancer-templated RNA that predicts BET sensitivity in colorectal cancer. The Journal of clinical investigation 2016;126:639-52.
核糖核酸(RNA)的用处非常多,但它们也会出“故障”。控制RNA并不容易,不过人体细胞自带分子机器,可在正确的时间和地点处理RNA。大多数分子机器都配备了一个“马达”来产生解开RNA分子所需的能量,但......
核糖核酸(RNA)的用处非常多,但它们也会出“故障”。控制RNA并不容易,不过人体细胞自带分子机器,可在正确的时间和地点处理RNA。大多数分子机器都配备了一个“马达”来产生解开RNA分子所需的能量,但......
NanoStringTechnologies和10xGenomics近日各自宣布了发布单细胞分辨率空间基因组学分析的计划,该分析可以一次检测数千个转录本。这些公司在上周的基因组生物学和技术进展年会上分......
tRNA作为核酸酶释放侧翼转录的识别位点,决定了哺乳动物线粒体中典型RNA加工过程,但并非所有的线粒体转录物都由tRNA控制。瑞典卡罗林斯卡医学院科研人员使用果蝇和小鼠模型,研究证明了线粒体蛋白DmA......
1月19日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)陈玲玲研究组在GenomeBiology上,发表了题为CRISPR-dCas13-tracingrevealstranscr......
近日发表在《自然·方法》杂志上的一篇新论文中,美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校(UCSC)的研究人员介绍了有史以来第一种使用“泛转录组”分析全基因组RNA测序数据的方法。分析一个人的基因表达需要将他的R......
近日发表在《自然·方法》杂志上的一篇新论文中,美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校(UCSC)的研究人员介绍了有史以来第一种使用“泛转录组”分析全基因组RNA测序数据的方法。分析一个人的基因表达需要将他的R......
科技日报北京12月15日电(记者刘霞)美国研究人员在最新一期《美国国家科学院院刊》上发表论文称,他们首次在实验室模拟的深空环境——太空冷分子云内冰冻的星际纳米颗粒内合成出了DNA和RNA的关键组成部分......
图镜像T7RNA聚合酶示意图及镜像核糖体RNA转录胶图在国家自然科学基金项目(批准号:21925702、32050178)资助下,清华大学朱听教授团队在全化学合成高保真镜像T7RNA聚合酶以及转录制备......
专项启动会合影。(北医供图)近日,国内首个血清乙型肝炎病毒前基因组RNA荧光定量检测试剂盒获国家药品监督管理局批准上市。意味着这一可作为慢性乙肝患者安全停药指导依据的新靶标将正式进入临床应用,可在各级......