四川大學最新綜述：非編碼RNA與代謝的研究進展

　　生物通報道：非編碼RNA是指不編碼蛋白質的調節性RNA分子. 近年來的研究發現,非編碼RNA,尤其是微小RNA和長非編碼RNA,可以在基因轉錄、 RNA成熟和蛋白質翻譯等水平調控基因表達,參與發育、分化和新陳代謝等幾乎所有重要的生理生命過程,在人類疾病中發揮重要作用.腫瘤和糖尿病等代謝性疾病是人類健康和社會發展的重大威脅. 代謝紊亂是腫瘤的主要特征之一. 胰島素抵抗是糖尿病發生發展的主要因素,它與胰島素產生和分泌以及胰島素信號通路密切相關.

　　來自四川大學華西醫院內分泌代謝科,生物治療國家重點實驗室的傅湘輝發表綜述，從非編碼RNA的產生和作用機制、非編碼RNA與胰島素信號通路及糖尿病、非編碼RNA與腫瘤代謝等方面,對非編碼RNA在代謝領域的研究進展進行綜述.

　　代謝是生物體維持生存和生命活動的基礎.代謝研究在自然科學中占據重要地位,自1922年至今已經獲得超過30項諾貝爾獎. 近年來,代謝在人類疾病中的重要性被重新認識和不斷發現,已有的證據揭示,代謝異常/重編程不僅是傳統代謝性疾病(如肥胖、糖尿病、代謝綜合征、心腦血管疾病等),也是許多其他重大疾病(如腫瘤、精神神經性疾病、老年病等)發生發展的重要原因. 因此,深入解析參與疾病發生發展的代謝途徑,鑒定重要的代謝節點分子,可以為疾病治療提供潛在新靶點和新策略,具有十分重要的理論意義和臨床價值.

　　根據“遺傳信息由DNA到RNA到蛋白質”的中心法則,傳統的基因表達調控研究主要集中于蛋白質編碼基因,而RNA的作用則長期被忽視.“DNA元件百科全書”計劃發現,人類基因組的75%被轉錄,而編碼蛋白質的基因只占人類基因組的2%左右,提示人類基因組存在大量功能未知的非編碼RNA分子. 誠然, 近來的研究鑒定了大量非編碼RNA基因, 包括微小RNA(microRNA,miRNA)、長非編碼RNA(long non-codingRNA,lncRNA)和環狀RNA(circularRNA, circRNA)等. 這些調節性的RNA分子可以在基因轉錄、 RNA成熟和蛋白質翻譯等各個水平調控基因表達,在發育、分化和新陳代謝等多種基本生物學過程中發揮重要功能,參與許多人類疾病的發生發展,包括腫瘤和糖尿病等代謝性疾病.

　　在這篇文章中，研究人員從非編碼RNA的產生及其作用機制、非編碼RNA與胰島素信號及糖尿病、非編碼RNA與腫瘤代謝等方面,簡述了非編碼RNA與代謝領域的相關進展.

　　作者指出，隨著二代測序技術的廣泛應用,miRNA的基因發現基本完成,同時也已經鑒定了大量的lncRNA.但是考慮到lncRNA表達豐度低、時空表達特異性強、序列保守性差等特點,推測很多lncRNA分子可能需要在特定的生理病理情況下去發現和挖掘.相對于腫瘤學,非編碼RNA,尤其是lncRNA,在代謝及代謝性疾病中的研究廣度和深度明顯滯后,仍有大量的空白需要去探索和填補.此外,由于代謝研究的系統性、整體性、動態性等特點,多個非編碼RNA及編碼RNA的協同作用網絡,以及遠端組織的代謝調控等仍需要深入探究和解答. 還有,非編碼RNA(尤其是miRNA)的細胞核內功能、 RNA修飾和編輯對非編碼RNA生成及功能的調控、免疫代謝、干細胞代謝,以及它們在細胞代謝及代謝性疾病中的作用和機制等新興的研究方向,亟待深入研究.

　　可以預見,隨著非編碼RNA與代謝研究的不斷深入,將深入揭示基因表達調控的基本規律,發現和鑒定疾病的潛在新靶標,為疾病的預防、診斷和治療提供新的契機和思路.