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上海華雅思創生物科技有限...

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華雅思創快報:miR-142-3p調控脊椎動物造血干細胞的形成和分化

閱讀:1177      發布時間:2013-11-25
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華雅思創快報過去關于造血發生的研究主要集中在信號和轉錄因子,然而近期的研究熱點主要是包括microRNAs的表觀遺傳調控。

 

研究人員發現在斑馬魚和小鼠中,miR-142-3p在造血干細胞(HSCs)中特異性表達。敲除斑馬魚的miR-142a-3p基因導致主動脈-性腺-中腎(AGM)區的HSCs數量降低,同時胸腺中的T細胞數量也降低。從機制上來講,miR-142a-3p通過抑制干擾素調節因子7(irf7)介導的炎癥信號通路來調節HSCs的形成和分化。

 

此外,研究者還證實miR-142-3p在小鼠的AGM區HSCs的形成中也發揮了重要的作用,這也暗示了它在脊椎動物中扮演著一個高度保守的角色。該研究還揭示了miR-142a-3p通過抑制irf7信號通路在HSCs的形成和發生過程中起關鍵作用。本研究中Agilent Zebrafish Oligo Microarrays服務由上海伯豪提供。



本研究是由*動物研究所生物膜與膜生物工程國家重點實驗室與北京307醫院青藤轉化醫學中心腫瘤學實驗室共同合作完成,文章的通訊作者是中科院動物所的劉峰研究院。研究人員首先以斑馬魚為研究對象,進行一系列功能學實驗,發現miR-142a-3p在造血細胞中特異性表達,推測它可能在造血中起了重要的作用。為進一步的證實以上推論,研究者通過敲除miR-142a-3p基因,進行了一系列loss of function的實驗,實驗數據表明miR-142a-3p是HSC形成和T細胞分化過程中*的因子。進一步研究發現,敲除miR-142a-3p基因影響了造血內皮細胞,進而延緩了zui早的HSCs細胞在胚胎中出現的時間。



為進一步的深入研究miR-142a-3p對HSC的形成和分化的生物學影響,研究者比較了對照組和miR-142a-3p基因敲除組的胚胎,分別提取受精后2天(2dpf)和受精后4天(4dpf)的對照組、突變組AGM區的RNAs,表達譜芯片檢測后,發現有70個基因在2dpf和4dpf的胚胎中上調(Figure 4B),采用Pictar和TargetScan預測miR-142a-3p的靶基因,獲得4個候選基因,進一步研究發現其中irf7可能是miR-142a-3p在HSCs中作用的zui主要的靶基因。后期,研究者通過qPCR、Western blotting等一系列實驗證實irf7是miR-142a-3p的直接靶基因,并非間接的。

 

那么irf7下游又調控什么呢?為了使整個故事更加完整,研究者試圖探究更多,zui終發現irf7與Gcsfr-Nitric Oxide (NO)炎癥信號通路可能相關。華雅思創快報認為miR-142a-3p在小鼠造血中也發揮了重要的作用。

原文圖解:

Figure 4 irf7 is a direct target of miR-142a-3p. (A) Heat map analysis of gene expression in controls and miR-142a-3p morphants at 2 dpf and 4 dpf. (B) Fold changes of upregulated or downregulated genes at 2 dpf and 4 dpf in miR-142a-3p morphants compared to controls. (C) An imperfect match of irf7 3′ UTR with miR-142a-3p as determined by a calculation using RNAHybrid. (D)Scheme of the PGL3 constructs containing irf7 WT and mutated 3′UTR. (E) Luciferase reporter activity of the reporter containing WT or mutated irf7 3′UTR when co-transfected with the miR-142a-3p duplex into HEK293T cells (mean ± SD, t-test, *P < 0.05, n= 3). (F) Western blotting images showing that irf7 protein level was decreased in duplex-injected embryos at 4 dpf, compared to controls (left panel). Quantitative analysis of the western blotting results is shown in right panel.

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