华裔学者开发出长效抑制miRNA的AAV载体

【字体: 时间:2012年03月29日 来源:生物通

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  生物通报道 马萨诸塞大学医学院的研究人员将腺相关病毒(AAV)载体与miRNA诱饵(tough decoys)相结合,实现了小鼠中miRNA功能的长期、高效抑制。这种策略有望应用于胆固醇过高等一些疾病的治疗。该成果发表于《Nature Methods》在线版上。

  

生物通报道 马萨诸塞大学医学院的研究人员将腺相关病毒(AAV)载体与miRNA诱饵(tough decoys)相结合,实现了小鼠中miRNA功能的长期、高效抑制。这种策略有望应用于胆固醇过高等一些疾病的治疗。该成果发表于《Nature Methods》在线版上。

领导这项研究的是马萨诸塞大学医学院的高广平(音译,Guangping Gao)教授。这位早年毕业于华西医科大学的教授主要从事腺相关病毒载体的开发和使用以及哺乳动物中miRNA功能的研究。

随着miRNA研究的深入,功能分析成了一个难题。miRNA基因的遗传破坏似乎是研究其功能的有效策略,然而,许多miRNA基因有着相同的种子序列,因此miRNA家族中的一个成员可补偿另一个的损失。若想创建一个将miRNA家族中所有成员都删除的动物模型,难度相当之大。

目前,miRNA的功能丧失(loss-of-function)研究大多采用miRNA的抑制剂。这些抑制剂实现了短期分析,在细胞培养物以及某些动物实验中都获得了成功。不过,对于活体研究,miRNA抑制剂需要重复注射,而且也很昂贵,因为大多都带有专利的修饰。

为了实现miRNA的长效抑制,研究人员又开发出表达miRNA海绵的质粒载体。这些miRNA海绵包含了多个miRNA随机结合位点,旨在竞争性抑制miRNA功能,已成功应用在培养细胞和果蝇上。而表达miRNA海绵的慢病毒载体也应用于神经元的miRNA功能研究中。然而,插入突变的风险和离体操作的要求限制了慢病毒载体在功能基因组学研究和人类治疗上的应用。

而利用腺相关病毒(AAV)载体导入miRNA抑制剂似乎能规避与慢病毒载体相关的风险。早前,日本东京大学的研究人员也开发出表达RNA诱饵的载体,称之为tough decoys,简称为TuDs。于是,高广平教授领导的研究小组将TuDs与AAV载体结合起来,通过重组AAV载体向小鼠中系统导入TuDs。

他们的目标之一是miR-122,这种miRNA在肝内调节胆固醇和脂肪代谢。通过静脉注射表达anti-miR-122或anti-let-7 TuD的rAAV,他们发现,这耗尽了相应的miRNA,并增加了miRNA目标基因的表达。注射表达anti-miR-122 TuD的载体之后,野生型小鼠在25周后的胆固醇下降了30%,而anti-let-7则没有。

作者认为,重组AAV载体介导的miRNA抑制可能是一种研究成体哺乳动物中miRNA功能的简单方法,今后也许还能用于miRNA表达异常引起的胆固醇过高及其他疾病的治疗。(生物通 薄荷)

原文摘要

Long-term, efficient inhibition of microRNA function in mice using rAAV vectors

Nature Methods (2012) doi:10.1038/nmeth.1903

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