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lncRNA的ceRNA研究,什么程度才能发Nat Commun?

 解螺旋 2020-08-27

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编辑:子非鱼(转载请注:解螺旋·医生科研助手)

LncRNA的火热研究已经有几年的时间了,关于lncRNA总归是有说不完的话题。目前对lncRNA的基础分析都已形成了一定的模式(点击“lncRNA的撩妹大招”,查看lncRNA研究套路)。因而,近年来lncRNA的相关文章如井喷之势不断地涌现出来。

全世界和中国的lncRNA研究相关文章的发表状况

可见,截至2015年,我国lncRNA发表文章已占全世界的一半,不过高分文章的比例就显著减少了,4分以上的文章只占到了大约1/3,10分以上的文章也只占到大约1/6左右。

所以尽管lncRNA研究有套路可循,但要冲击lncRNA的高分文章,仍需面临着诸多未知的艰辛。毕竟,套路也只是lncRNA研究的主干道,而沿着这条路往下走,就好像去一个山脉寻宝一样,不同的人会选择去不同的山头,寻到的宝自然也不一样。

而Nature Communication(IF=11.329)的这篇关于lncRNA的ceRNA文章《Lnc-mg is a long non-coding RNA that promotes myogenesis》(回复关键词170324下载文献)除了遵循我们所熟知的套路:lncRNA筛选——功能验证——机制研究外,到底凭借什么占据了lncRNA研究世界的至高点呢?

原因主要在于以下两点:1)对于筛选到的lncRNA,从体内体外实验,过表达和敲降实验都进行了详细的验证;2)lncRNA机制研究时,通过miRNA芯片筛选,从ceRNA角度进行详细的验证。

这篇文章的主要剧本是挖掘参与肌细胞形成调控的lncRNA。研究者在通过芯片筛选、不同的肌肉组织的表达鉴定以及mRNA的功能富集实验后,最终确定了参演本剧的核心主角——lnc-mg,并深入研究它在肌肉干细胞(MuSCs)分化为肌细胞中所起的作用。

随后,在lnc-mg的功能分析中,研究人员首先进行了lnc-mg的敲降和过表达。结果显示,lnc-mg敲降后,MuSCs的分化受到抑制,其分子标志MyHC表达降低,肌小管数量减少;过表达后,MuSCs分化加强,肌小管数目增加。

此外,研究人员也构建了lnc-mg敲除小鼠模型和转基因lnc-mg的TG小鼠模型,并分别检测腓肠肌(GAS),比目鱼肌(SOL),伸缩肌(EDL)和胫骨前肌的形状变化,结果发现敲除后小鼠的肌肉重量变轻体积变小,而TG小鼠的的肌肉组织却变重变大;

另外,两种小鼠模型的肌肉僵直机能和运动能力也是完全相反的。因而,通过体外和体内实验表明lnc-mg确实是一个影响肌生成的重要lncRNA。

众所周知,通常lncRNA是凭借着七伤拳这种“杀敌一千,自损八百”的作用模式(microRNA可以类似调控靶基因的方式调控lncRNA,而lncRNA又可作为microRNA sponge结合microRNA)而在科研江湖中任意驰骋的。

既然本文已经确定了lnc-mg与肌生成存在千丝万缕的关系,那么ceRNA究竟有没有在其中牵线搭桥,便成为研究者考虑的首选之项。此时,就需要通过对lnc-mg的细胞定位来进行初步判断。

如果lncRNA定位于核内的时候,就暂时不要考虑ceRNA了,但FISH实验结果发现lnc-mg可同时存在于胞质和核内,且在分化的成肌细胞中主要定位于细胞质中。

因而,为了验证lnc-mg是否练就了七伤拳,研究者通过芯片检测了过表达和敲降lnc-mg细胞的miRNA表达变化,并发现miR-125b在过表达细胞中下调,在敲降细胞中上调。生物信息学分析也表明,lnc-mg有miR-125b结合位点。

因此,miR-125b是lnc-mg实现ceRNA机制的潜在靶点。此外,荧光素酶检测结果也证实了lnc-mg能结合miR-125b并能影响其表达。

目前,已有研究显示miR-125b可通过调控靶基因Igf2来影响成肌细胞分化。因此,研究人员也检测了过表达和敲降lnc-mg细胞中Igf2的表达。

其中,western blotting和ELISA结果表明Igf2蛋白表达分别增强和减少,且荧光素酶和小鼠转基因模型实验也都清晰地表明,lnc-mg可通过竞争性地结合miR-125b来影响Igf2的表达进而对肌生成过程起作用。

总而言之,任何一篇针对由芯片或者RNA-seq测序筛选而得到的显著差异表达的lncRNA研究文章,均需要通过后续一系列大量实验,如表达验证、功能验证以及关键的互作验证(研究其作用机理)实验等,来搭成向高分文章晋级的阶梯(见下图)。

因而,只要各位小伙伴们能通过以下实验将lncRNA的身家背景调查的清清楚楚,终会攀爬到别人没有到过的山头,并寻到属于自己独一无二的宝贝,如此还愁发表不了高分文章么?

参考文献:Lnc-mg is a long non-coding RNA that promotes myogenesis

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