Nature头条：发现microRNA是皮肤的守护神

研究人员最近通过两组精巧的实验，证实了microRNA-203在形成皮肤的保护层中起到关键的作用。在第一组实验中，利用基因技术来在皮肤复层上皮组织的内层精确地表达microRNA；在第二组实验中，则用一个分子阻断了皮肤外层中microRNA的功能。结果发现，microRNA-203可以阻断p63蛋白的转译，导致上皮内层的干细胞离开并迁移到皮肤表面时，迅速转换为末端分化的细胞，建立起皮肤的防护层。

　　

生物通报道：我们人类的皮肤，每分钟大约有三万个皮肤最外层的细胞死亡，然后皮肤内层新的细胞迁移出到皮肤的表面，形成坚硬的防护层。洛克菲勒大学的研究人员通过一系列精巧的小鼠实验，发现了一个RNA小分子能够帮助建立这个皮肤的防护层。这个结果不仅能给皮肤如何最初演化提供新的视角，而且也阐明了健康的细胞如何发生癌变的。研究结果将发表在3月2日的《Nature》在线提前预览版上。

这种小分子RNA被称作microRNAs，在皮肤中有几百种表达。但该研究的一位作者Rui Yi说，其中有一个microRNA特别奇怪。当胚胎发育时，microRNA-203的表达在两天内迅速增长。在胚胎发育的第十三天时，几乎还检测不到，但两天之后就成为皮肤中表达最丰富的microRNA。

Yi和该研究的负责人Elaine Fuchs发现，经过第13天的发育，小鼠的皮肤主要包含未分化的干细胞。两天之后，这些干细胞离开皮肤的内层，开始分化为组成组成皮肤最外层其保护作用的细胞。microRNA-203的表达在这个时期准确地火箭般上升，表明它对于皮肤保护层的关键作用。

为了找去microRNA-203的具体作用，研究人员首先要确切知道microRNA在哪里表达。已经发现有microRNA是心脏和肌肉组织特异的，还有一些几乎完全是在大脑中表达。然而，microRNA-203仅仅在非常特异的皮肤中表达：复层上皮组织（ stratified epithelial tissue）。更精确地说仅仅在这类皮肤的外层表达。此外，在人类、斑马鱼、鸡等等动物中，换句话说在脊椎动物中，microRNA-203的表达模式都相似，而这些脊椎动物早在4亿年前就发生进化分离了。

Yi表示，如果这个microRNA很久以前就在不同物种高度特异的组织中表达，那么就意味着它很可能在那个组织中起非常重要的作用。为了阐明它的功能，Yi进行了一组实验，利用基因技术来在皮肤的内层精确地表达microRNA。皮肤内层是干细胞快速增值的地方。在第二组实验中，研究人员用一个分子阻断了皮肤外层中microRNA的功能，这个分子直接结合到microRNA-203并关闭它的功能。

在第一组实验中，他发现干细胞的增殖速度远远小于没有microRNA表达的时候，结果导致小鼠形成非常薄的皮肤。这么薄的皮肤几乎就起不到保护层的作用。研究人员观察到，干细胞无法进行增殖，倒不是因为microRNA-203杀死了干细胞，而是因为它抑制了p63分子的活性。p63的主要作用是保持细胞，尤其是干细胞的增殖。在第二组实验中，Yi发现，皮肤外层的细胞增殖显著加快，比microRNA-203有表达的时候快多了。原始是，没有 microRNA-203来关闭p63的作用。

Fuchs表示，我们发现，microRNA-203可以阻断p63蛋白的转译，结果就导致上皮内层的干细胞离开并迁移到皮肤表面时，迅速转换为末端分化的细胞。这个发现也对理解癌症很有意义，因为p63在癌细胞中有过量表达。Fuchs，他们的下一步工作是研究microRNA-203的表达是否与鳞状细胞癌有关，重新补充microRNA-203能否抑制这些癌细胞的生长。（生物通，揭鹰）

原始论文：

Rui Yi  et al. A skin microRNA promotes differentiation by repressing 'stemness'. Nature advance online publication 2 March 2008