廣州生物院闡明lncRNA通過表觀遺傳抑制重編程的發生

　　體細胞重編程為干細胞是一個非常復雜的過程，其中必需克服眾多障礙，才能到達終點，成為真正的干細胞。長鏈非編碼RNA作為這一過程中的促進因素已經被報道，但是作為障礙物的角色卻未曾被發現，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院西班牙裔研究員米格爾·埃斯特班(Miguel A. Esteban )實驗室的科研人員首次發現并闡明了其如何阻礙這一逆轉過程的機理。研究發現體細胞重編程過程中，可以誘導lincRNA-p21的表達，通過lincRNA-p21維持抑制性的表觀遺傳修飾來阻礙相關多能性基因的表達，從而阻礙這一過程的發生。該成果已于12月17日在國際性期刊Cell Research 上在線發表。

　　誘導多能性干細胞的應用隨著其發明者山中伸彌獲得諾貝爾獎后受到更廣泛的關注，但效率低及安全性等問題一直制約著其走向細胞治療或者器官移植等臨床應用，所以近年來研究者們都熱衷于探索阻礙其效率的因素。表觀遺傳可以作為一個重要的抑制因素，但是lncRNA是如何與之聯系并發揮作用卻是未知。米格爾實驗室人員通過分析多能性相關的、分化相關的及p53誘導產生的三種類型的lncRNAs分別在體細胞、未完全重編程的細胞、干細胞這三種細胞中的表達譜，試圖研究lncRNA在這個過程中表達模式的改變，以此找出可能影響效率的候選者。

　　研究人員通過這個方法結合RNA干擾實驗發現，降低p53誘導產生的一個lncRNA（稱作lincRNA-p21）的表達能夠明顯促進體細胞重編程的發生，過表達則反過來抑制此過程。實驗室進一步作用機理的研究發現，lincRNA-p21影響重編程的產生是不依賴于由p53引起的細胞凋亡和增殖。它可以跟核內不均一蛋白HNRNPK相互作用，并且通過HNRNPK來“招募”抑制性表觀遺傳修飾的蛋白因子SETDB1和DNMT1，形成兩個復合物分別行使維持相關多能性基因啟動子區H3K9me3和CpG甲基化的功能。這一研究證實了長鏈非編碼RNA可以通過調控表觀遺傳修飾來阻礙重編程的發生，進一步闡述了體細胞逆轉過程中lncRNA的重要性，同時也豐富了p53對重編程的作用機理，對以后進一步的臨床應用具有指導性意義。

　　該研究成果由米格爾研究室和英藉科學家安德魯合作完成，研究的經費由“973”項目、國家自然科學基金、中國科學院先導項目、香港特別行政區合作項目和廣東省自然科學基金支持。