长链非编码RNA“勇敢的心”

非编码RNA是近十几年以来生命科学领域的研究热点，从异常火爆的miRNA到风靡世界的lncRNA再到目前如火如荼的circRNA。非编码RNA一次又一次吸引了无数研究者眼球。

2013年，来自麻省理工和哈佛医学院的研究人员在《Cell》上发表了题为“Braveheart, a Long Noncoding RNA Required for Cardiovascular Lineage Commitment”的文章。作者发现并阐述了小鼠心脏中一个重要的长链非编码RNA Braveheart（Bvht）在维持心血管发育中的重要作用。

Bvht是小鼠心脏相关的一种lncRNA；胚胎干细胞中，Bvht对于心血管谱系维持起着重要的调控作用；Bvht 通过调控下游Mesp1（心血管祖细胞调控因子）调控心脏核心基因网络；Bvht与PRC2相互作用后参与心脏决定的表观遗传调控。

首先，作者通过ESC细胞系和成年小鼠的三个组织包括脑，肝脏和骨骼肌（分别从三胚层中发育而来的）RNAseq中找到Bvht（AK143260）（图1A），发现其特异性的表达在ESC和心脏。作者通过RACE（cDNA末端快速扩增技术）和Northern 技术，结合RNAseq结果，得到lncRNA 的序列（图1B，1C）。并发现其特异性的表达在小鼠中。 

图一

其次，作者发现Bvht并不是维持ESC自我更新及ESC整体分化所必须的（图2A），但对于ESC 向心脏谱系分化有着特殊的功能（图2B，2C，Bvht干扰之后发现肌钙蛋白RNA和蛋白水平显著降低）。

图二

通过对Bvht敲除后Embryoid body（EB）的RNAseq数据分析，发现Bvht下调后与心脏功能血管形态相关的一系列基因显著下调（图3A），其中Messp1是这个基因网络中第一个下调的转录因子。之后，作者通过比较Bvht敲除和Messp1过表达的EB细胞的RNAseq结果（图3B），结合其他生物学实验（图3C）证实了Bvht是Messp1上游且两者发挥类似的生物学功能。

图三

接下来，作者以Bvht敲除的ESC细胞分化为心肌细胞的这个过程体外研究了Bvht在新生到心脏中胚层的转化的重要作用（图4A）。之后，作者通过RIP和ChIP实验证实了Bvht通过与蛋白SUZ12结合调控心肌的发育（图4B，4C）。

图四

最后，文章分离出新生小鼠心肌细胞，用Bvht shRNA慢病毒干扰后发现这些心肌细胞的胶原纤维分布不均一，而且无规律。与对照组相比，Bvht shRNA处理组中的肌动蛋白，肌原纤维组分，早期心脏发育相关的转录因子及EMT相关因子的mRNA水平出现了明显变化，证实了Bvht对于新生儿心肌细胞中心肌命运起重要调控作用。

END