大鼠是常用的疾病研究模型，通過該模型，我們能理解很多在人體內無法直接去研究的疾病。低體重兒，一種常見的由于孕婦缺乏足夠蛋白攝入而引起的常見疾病。來自蘇州大學兒童醫院的研究發現低體重兒的腎臟lncRNA表達模式會發生變化。
研究背景
低體重兒是一種常見的疾病，由于宮內生長受限（IUGR）而導致的低出生體重對孩子成年后的高血壓和腎臟疾病關系密切。IUGR通常會引起低體重兒的腎元不足，對孩子的成長造成不良影響。低體重兒和腎元不足存在哪些關聯呢？本研究從lncRNA的角度出發，研究了他們之間的關系，為我們理解lncRNA的表達與腎元不足的內在聯系提供了新的見解。
研究結果
1、大鼠建立低體重兒研究模型
研究人員首先建立了低蛋白喂育懷孕大鼠的模型，誘導產生由于缺少蛋白而導致宮內發育受限產生低體重兒。檢測結果顯示，模型條件下出生的雄性大鼠出生后10天的體重明顯低于正常對照。同時，腎臟腎小球的數量也顯著降低。
2、低體重兒腎臟lncRNA表達模式檢測
為了探針低體重兒腎臟發育不良的內在機制，研究人員用大鼠全基因組lncRNA表達譜芯片（由上海伯豪提供服務）檢測了出生10天的正常與低體重（LBW）大鼠的lncRNA和mRNA表達。分析結果顯示，共有17個上調，25個下調的lncRNA和41個上調，88個下調mRNA。
3、lncRNA與MAPK信號通路關系密切
為了理解腎元不足相關的lncRNA的生物學功能，研究人員對差異lncRNA和mRNA進行了共表達分析，發現有16個lncRNA與MAPK4相關，6個lncRNA和MAPK4與MAPK10相關。由于MAPK通路已有研究報道和腎臟發育相關，因此，與MAPK相關的這些lncRNA應該與LBW大鼠的腎元不足關系密切。
4、RT-PCR驗證差異lncRNA
為了驗證芯片篩選到的差異lncRNA是否真實可靠，研究人員對于MAPK4相關的lncRNA中隨機選擇了4個下調和1個上調進行RT-PCR驗證。結果顯示，3個lncRNA的結果與芯片結果一致。
5、腎臟發育不同時間段和不同器官組織lncRNA表達模式分析
既然在低體重兒腎臟中lncRNA表達異常，那么，lncRNA的表達與腎臟發育是否相關呢？研究人員對出生后不同時間的大鼠腎組織，出生1天（p1）和10天（p10）的大鼠進行了比較。結果顯示，TCONS_0014139和TCONS_00014138在p1期LBW中表達上調，而在p10表達下調，而TCONS_00017119則一直處于上調狀態。此外，TCONS_0014139和TCONS_00014138的表達與腎細胞數據呈正相關，而TCONS_00017119與腎細胞數目呈負相關。
為了探究這些差異表達lncRNA是否是腎臟特異性表達的，研究人員對LBW和對照組p10大鼠的不同器官組織（腎，肝，腦和肺）進行了檢測。結果顯示，TCONS_0014139在肝腦肺中表達很低，只在腎中表達。而TCONS_00014138在正常肝和肺中也能檢測到，LBW組和正常組也沒有明顯差異。TCONS_00017119在肝中比腎中表達高，而在LBW組肝中的表達低于正常組，而肺中沒有明顯區別。因此，在LBW大鼠中，確實存在著一類表達與腎臟密切相關的特異性lncRNA。
研究結論
該研究是第一個有關于低體重大鼠出生后腎臟發育相關lncRNA表達模式的研究。本研究為我們理解由于孕婦缺營養導致嬰兒低體重與腎臟lncRNA表達的關系提供了新的視野。
原文出處：Li Y, Wang X, Li M,et al. Long non-coding RNA expression profile in the kidneys of male, low birth weight rats exposed to maternal protein restriction at postnatal day 1 and day 10. PLoS One. 2015, 10(3):e0121587