Science Advances:暨南大学吴宝剑揭示非编码RNA在结肠炎的重要作用

2020-10-23 椰子 iNature

溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩氏病【统称为炎性肠病(IBDs)】是全球性疾病,在发展中国家发病率正在上升,从而导致严重的发病率,健康状况护理成本,以及工作效率的降低。尽管昼夜节律如何影响炎症越来越明了,

溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩氏病【统称为炎性肠病(IBDs)】是全球性疾病,在发展中国家发病率正在上升,从而导致严重的发病率,健康状况护理成本,以及工作效率的降低。尽管昼夜节律如何影响炎症越来越明了,但炎症调节昼夜节律的分子机制仍然难以捉摸。

2020年10月14日,暨南大学吴宝剑团队在Science Advances 在线发表题为“An NF-κB–driven lncRNA orchestrates colitis and circadian clock”的研究论文,该研究发现了小鼠和人类中与循环和结肠炎相关的lncRNA(称为Lnc-UC)。Lnc-UC由结肠炎中NF-κB信号驱动,可促进Rev-erbα转录改变昼夜节律基因的表达。从机制上讲,Lnc-UC与Cbx1相互作用,以降低Rev-erbα启动子处的H3K9me3并诱导Rev-erbα转录和表达。因此,该研究表明Lnc-UC充当Rev-erbα调节剂,将生物钟与结肠炎联系起来。

总之,由NF-κB驱动的Lnc-UC可以作为Rev-erbα的表观遗传调控因子,从而协调昼夜节律和结肠炎。Lnc-UC可能旨在干预炎症和昼夜节律之间的交流并控制结肠炎。

溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩氏病【统称为炎性肠病(IBDs)】是全球性疾病,在发达国家发病率很高(患病率> 0.3%),在发展中国家发病率正在上升,从而导致严重的发病率,健康状况护理成本,以及工作效率的降低。炎性肠病的特点是长期反复复发和缓解。不幸的是,尽管显示出某些遗传和环境因素,但对炎性肠病的发病机理知之甚少,并且该病目前仍无法治愈。炎性肠病治疗的当前目标是保持稳定的缓解而没有临床症状,并减少复发的发生率和持续时间。因此,研究炎性肠病的发病机制并制定新的治疗策略具有重要的临床意义。

由于环境的日常变化(例如,日照和温度),地球上的生命会受到昼夜节律的影响(约24小时)。在哺乳动物中,昼夜节律是由昼夜节律系统驱动的,该昼夜节律系统由主时钟(位于下丘脑的视交叉上核)和外周时钟(存在于周围组织中)组成。在分子水平上,所有时钟都由数十种基因和蛋白质组成,形成自调节反馈回路。在主要循环中,Bmal1与Clock或Npas2异源二聚体以激活包括Per和Cry在内的昼夜节律基因的转录。其他循环涉及Rev-erbs,Rors,Dbp和E4bp4。它们对昼夜节律的贡献可通过调节Bmal1或Per2表达来实现。

昼夜节律与炎症性疾病(免疫反应)的调节有关,由于时钟组件Rev-erbα的调节作用,溃疡性结肠炎也不例外。Rev-erbα通过转录抑制核因子κB(NF-κB)信号传导和Nlrp3炎性体途径来调节结肠炎的发展。另一方面,患有炎症性疾病(例如炎性肠病)的患者或小鼠的昼夜节律紊乱,突出了昼夜节律与免疫系统之间的潜在相互作用。这种双向调节可能与炎性肠病的发病机制有关。尽管昼夜节律如何影响炎症越来越明了,但炎症调节昼夜节律的分子机制仍然难以捉摸。

定义为具有≥200个核苷酸的LncRNA(长非编码RNA)是一类非编码RNA(ncRNA)。LncRNA通过核苷酸碱基配对或RNA折叠产生的结构域的形成,与DNA,其他RNA和蛋白质发生物理相互作用,从而调节基因转录。几种lncRNA(例如lincRNA-EPS,Mirt2和Arid2-IR)与免疫反应有关,在炎症反应(如内毒素血症和肾炎)的发生中发挥作用。另外,lncRNA对生物钟生物学有潜在的影响,进而可能受生物钟的控制。然而,lncRNA在结肠炎与昼夜节律的交互作用中的作用在很大程度上是未知的。

在这项研究中,发现了小鼠和人类中与循环和结肠炎相关的lncRNA(称为Lnc-UC)。Lnc-UC由结肠炎中NF-κB信号驱动,可促进Rev-erbα转录改变昼夜节律基因的表达。从机制上讲,Lnc-UC与Cbx1相互作用,以降低Rev-erbα启动子处的H3K9me3并诱导Rev-erbα转录和表达。因此,该研究表明Lnc-UC充当Rev-erbα调节剂,将生物钟与结肠炎联系起来。

原始出处:

Shuai Wang, Yanke Lin, Feng Li, et al.An NF-κB-driven lncRNA orchestrates colitis and circadian clock.Sci Adv. 2020 Oct 14;6(42):eabb5202. doi: 10.1126/sciadv.abb5202. Print 2020 Oct.

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