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中科大在非编码RNA研究中取得新进展

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来源: 作者: 2019-05-17 00:03:45

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LincRNA-p21和HIF1α相互调控所形成的正循环示意图

近日,中国科学技术大学生命科学学院吴缅/梅一德教授研究组揭露了长片段非编码RNA通过调控肿瘤细胞瓦伯格效应(Warburg effect)增进肿瘤生长的作用机制。相关研究成果以“Reciprocal regulation of HIF-1α and lincRNA-p21 modulates the Warburg effect”为题发表于国际著名杂志Cell的子刊“Molecular Cell”(Molecular Cell doi:10.1016/lcel.2013.11.004)。

相对正常细胞,肿瘤细胞的代谢方式在整体上发生了改变,其中一个显著的特征是,肿瘤细胞即使在有氧状态下也优先进行糖酵解,而不是通过产能效率更高的氧化磷酸化途径为细胞生长提供能量,这就是著名的Warburg效应(由上世纪20年代德国科学家Otto Warburg首先提出,为此他在1931年获得诺贝尔生理医学奖)。虽然低氧微环境可以增进肿瘤Warburg效应这1结论已被人们广泛接受,但是其具体的分子机制仍不明确,特别是长片断非编码RNA是不是也参与调控低氧环境下肿瘤的Warburg效应没有报道。

吴缅教授领导的研究组在该项新研究中发现长片段非编码RNA分子—lincRNA-p21可以被低氧或低氧引诱因子HIF-1α引诱表达,诱导表达的lincRNA-p21通过分别结合HIF-1α和VHL、阻挠HIF-1α-VHL复合物的形成、抑制VHL对HIF-1α的降解,从而提高HIF-1α的蛋白水平,最终形成一个正反馈循环,并促进肿瘤细胞的Warburg效应。更为重要的是,该研究运用小鼠肿瘤模型,证明了lincRNA-p21和HIF-1α构成的正反馈循环确切能够促进肿瘤的生长,暗示lincRNA-p21作为一个癌基因在体内发挥功能。这1创新性的研究结果首次阐明了长片段非编码RNA在调控肿瘤细胞Warburg效应中的重要作用,同时也提示lincRNA-p21可以作为肿瘤治疗的潜伏靶点。吴缅实验室的研究生杨凡同学是该论文的第一作者。

该项研究工作得到了国家基金委、中科院及科技部的项目资助。

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