[本刊訊]越來越多的研究發(fā)現(xiàn)線粒體的形態(tài)和功能異常與許多疾病的發(fā)病過程緊密相關(guān),并且長鏈非編碼RNA(lncRNA)也能夠調(diào)節(jié)基因的表達。在正常細胞中,線粒體不斷的發(fā)生分裂和融合,形成一個功能性的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),維持細胞的生理功能。心臟是體內(nèi)唯一的泵血器官,通過心肌細胞的不斷收縮和舒張推動全身血液循環(huán)。心肌細胞對能量有大量的需求,因而細胞內(nèi)主要的供能器官線粒體是否正常運轉(zhuǎn)對線粒體形態(tài)的正常與否是其功能的重要保障。目前還不清楚lncRNA是否參與調(diào)節(jié)線粒體的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。中國科學院動物研究所李培峰研究組的工作揭示了一個能夠調(diào)節(jié)心肌細胞線粒體分裂和融合的長鏈非編碼RNA,發(fā)現(xiàn)者王昆將其命名為心肌凋亡lncRNA(cardiacapoptosis-relatedlncRNA,CARL)。PHB2是一個能夠線粒體分裂以及細胞凋亡的蛋白。miR-539能夠靶向抑制PHB2的表達,進而調(diào)節(jié)線粒體分裂和細胞凋亡。通過研究發(fā)現(xiàn)CARL在心肌細胞內(nèi)作為miR-539的內(nèi)源分子海綿,通過堿基互補吸附miR-539,從而降低miR-539在細胞內(nèi)的表達水平,進而調(diào)節(jié)PHB2的表達水平,最終影響心肌細胞線粒體分裂以及細胞凋亡。至此,李培峰研究組的研究工作揭示了一條由CARL、miR-539和PHB2共同組成的信號調(diào)節(jié)通路。該項發(fā)現(xiàn)不僅闡明了lncRNA在心肌細胞內(nèi)的生物學功能,揭示了lncRNA對線粒體分裂機制的關(guān)鍵調(diào)控作用,也為未來心肌梗死疾病的預防和治療提供新的靶點,能夠?qū)ξ覈镏扑幃a(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重要的推動作用。

該項工作于2014年4月發(fā)表在NatureCommunications上。