垃圾DNA不再垃圾 有重要作用

今天在《Journal of Neuroscience》发表的一项研究表明，阻断一种被称为“垃圾DNA”所产生的RNA，可以阻止中风后一部分重要神经的破坏。

　　

生物通报道：今天公布的一项研究表明，阻断一种被称为“垃圾DNA”所产生的RNA，可以阻止中风后一部分重要神经的破坏。该研究指出了中风后遗症的一种可能疗法，这种后遗症往往比最初血液到大脑的流动被暂时关闭所造成的破坏更为广泛。

这项研究还将2个谜团联系在一起：为什么大多数的损伤是在血液供应恢复之后？人类基因组绝大部分的作用是什么？曾经被认为是垃圾，是因为它不形成制造蛋白质的RNA吗？延伸阅读：Nature子刊：垃圾DNA并不垃圾。

本文资深作者、美国威斯康星大学麦迪逊分校神经外科教授Raghu Vemuganti说：“来自基因组的RNA只有不到2%能编码蛋白质，剩下的98%，我们称之为非编码RNA。”

在《Journal of Neuroscience》发表的这项研究中，Vemuganti和同事们阻断了长非编码RNA（lncRNA）的一个变种，其存在至少40000个不同的变种，可能多达100000个。

本文第一作者、神经外科系科学家Suresh Mehta说：“这个lncRNA可以结合其他RNA、蛋白质，或旁边的蛋白质和DNA。在许多其他的工作中，lncRNAs可以调节基因的活动。”

Vemuganti说：“中风可影响所有类型RNA的表达，在血液供应恢复后（我们称为再灌注损伤），这种RNA在整个细胞具有广泛的影响。几年前，我们的实验室开始研究中风如何影响非编码RNA。两年前，我们确定了大约200种不同的lncRNAs，它们在中风后大大增加或减少，并把注意力集中在一个我们称为FosDT的lncRNA上。”

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Vemuganti补充说：“我们知道，脑中风后三小时内，大鼠大脑内的FosDT水平上升了十倍以上。我们认为，如果我们在中风后阻断FosDT，会对结构性损伤或行为障碍的数量有影响吗？”

Vemuganti和他的同事们设计了三条定制的RNA链来沉默FosDT，将其注射到大鼠体内，并故意关闭一条脑动脉一小时的时间。在第一周内进行的测试表明，与对照组动物相比，处理后的大鼠更快、更完全地恢复了运动技能。脑扫描显示，受中风破坏的大脑总体积明显减少。

进一步的研究表明，FosDT可刺激一条细胞死亡的途径，同时也损害细胞生存的途径。Mehta说，干扰这两种机制可以解释这些益处。

Vemuganti说：“我们没有改变最初缺氧所造成的损害，但这靶向方法，大大减少了一周后的损伤。我们不能完全逆转中风后损伤，但可将总伤害减少1/3。如果我们能保护这么多脑组织免于中风，那将是极大的改善。”

因为脑卒中损伤（“再灌注损伤”）可能比最初血液流动损失所造成的伤害更大，Vemuganti说他正在进行几项研究：“我们正在进一步探索机制，我们想探究，没有FosDT基因的大鼠中风之后会发生什么。”

尽管最近几十年来中风率有所下降，但是每年都会有大约795000美国人中风，而中风仍然是导致残疾的主要原因之一。Vemuganti说：“我们打算大力推行这一研究发现。”

（生物通：王英）