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香港中文大学张保亭教授最新发现:一个全新的调节肌肉分化生长的长链非编码RNA

香港中文大学中医学院张保亭教授领衔的联合研究团队致力于发现肌肉组织中具有调节肌肉生长、分化的长链非编码RNA,从而开展不同原因导致的肌肉萎缩的转化医学研究与药物发现。


这一联合研究团队的最新研究成果发表在Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle杂志(影响因子:9.697)上。论文的通讯作者张保亭教授介绍说:不同的原因(比如增龄或力学失负荷)都会导致肌肉萎缩,而肌肉萎缩会增加摔倒率、致残率、住院率甚至死亡率的风险,影响多种疾病的发生发展及预后。

迄今为止临床上还没有治疗肌肉萎缩的有效方法,抗阻力训练及药物治疗均因效果不明确及潜在的不良反应而使其临床应用受限。长链非编码RNA是长度大于200个核苷酸的不翻译成蛋白的非编码RNA,它们在许多正常生理过程及病理过程中都起着重要的调节作用。在肌肉中,已有多个长链非编码RNA被发现在肌肉正常的生理过程中起调节作用;然而,目前尚未发现参与贡献肌肉萎缩模型的关键长链非编码RNA。

香港中文大学中医学院的研究人员将老年小鼠萎缩肌肉与成年小鼠正常肌肉进行基因芯片对比,筛选出了萎缩肌肉中下调最明显的长链非编码RNA-MAR1,通过一系列的体外、体内实验明确了其在肌肉分化生长过程中起重要调节作用,并且验证了肌肉内MAR1表达水平降低可直接导致肌肉萎缩,为防治肌肉萎缩提供了一类新颖的分子靶点。这项工作获得香港研究资助局的资助(基金编号:14112915)。

论文的第一作者香港中文大学中医学院张宗康博士介绍说,肌肉合成代谢降低是肌肉萎缩的一大成因,开发能够有效促进肌肉合成代谢的药物是临床预防甚至逆转肌肉萎缩所迫切需要的。因此,研究肌肉萎缩过程中肌肉合成代谢降低的分子机制并发现新颖的分子靶点尤为重要。

“我们发现肌肉特异性过表达MAR1后,可以成功缓解力学失负荷或老年增龄所致的肌肉细胞分化水平降低、肌管形成减少、肌肉重量降低、肌肉纤维横截面积减小,肌力下降以及相应肌肉合成相关蛋白表达下降,提供了全新的基于长链非编码RNA的促进肌肉合成代谢策略。”

论文的共同第一作者香港中文大学中医学院李杰博士说,“我们在体外机制研究中发现MAR1可通过内源性竞争机制结合微小RNA miR-487b,从而促进miR-487b的靶蛋白-对肌肉合成具有正性作用的Wnt5a的表达,进而促进肌肉的生长分化。有趣是的,这项研究也同时发现了一个参与肌肉萎缩的非编码的小核酸miR-487b,进一步更新了人们对非编码核酸这类新颖的分子靶点参与肌肉萎缩疾病的分子机制的认识。”

据悉,参与该工作的还有香港浸会大学整合生物信息医学与转化科学研究所吕爱平教授(论文的共同通讯作者)团队的官道刚博士(论文的共同第一作者)、香港浸会大学罗守辉骨与关节疾病转化医学研究所张戈教授(论文的共同通讯作者)团队的梁超博士(论文的共同第一作者)。香港浸会大学的这两支研究团队分别提供了非编码核酸的计算预测与细胞筛选工作的支持。

香港中文大学中医学院张保亭教授进一步介绍说,中药以及天然产物的结构多样性是药物先导化合物的源泉,目前香港中文大学中医学院与香港浸会大学的上述两支研究团队已经合作启动了基于非编码核酸从浩瀚的中药以及天然产物库中开展高通量的虚拟筛选,希望获得能够针对长链非编码核酸靶点的小分子化合物,从而开发防治肌肉萎缩的创新药物。

张保亭教授早年先后在香港理工大学康复治疗科学系以及澳大利亚悉尼大学生理学系从事博士后研究工作,现任香港中文大学医学院中医学院副教授以及中医学院助理院长。张保亭教授目前的研究兴趣包括肌肉萎缩的分子靶点、肌肉-骨骼通讯的分子机制、中药以及天然产物创新药物研究。  

作者简介:

张保亭 教授
教育:
1.河南中医学院医学学士 (中医内科)
2.成都中医药大学医学硕士 (中医内科)
3.上海中医药大学医学博士 (中医内科)

工作经验:
1.同济大学附属上海市第十人民医院
中医心脑血管病临床医学中心主治医师
2.香港理工大学康复治疗科学系博士后研究员
3.澳大利亚悉尼大学医学科学院生理系博士后研究员
4.香港中文大学医学院韦尔斯亲王医院矫形外科及创伤学系副研究员

科研范围
1.肌肉骨骼系统
2.心血管疾病

原文标题
A newly identified lncRNA MAR1 acts as a miR-487b sponge to promote skeletal muscle differentiation and regeneration (DOI: 10.1002/jcsm.12281)


文章分类: 行业新闻
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