北京中医药大学朱跃兰教授:用CRISPR介导基因组编辑miRNA

【字体: 时间:2015年12月28日 来源:生物通

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  来自北京中医药大学、北京大学的研究人员报告称,她们采用CRISPR/CAS9介导基因组编辑miRNA-155,成功抑制了小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞中的促炎性细胞因子生成。这项研究工作发布在《BioMed Research International》杂志上。

  

生物通报道  来自北京中医药大学、北京大学的研究人员报告称,她们采用CRISPR/CAS9介导基因组编辑miRNA-155,成功抑制了小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞中的促炎性细胞因子生成。这项研究工作发布在《BioMed Research International》杂志上。

领导这一研究的是北京中医药大学东方医院风湿免疫科主任、博士生导师朱跃兰(Yuelan Zhu)教授。朱教授的研究领域为中西医结合防治风湿免疫病、血液病的研究。从事临床、教学及科研工作30多年。

类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种累及关节的自身免疫性炎症疾病。该病的特点是:巨噬细胞和淋巴细胞浸润,滑膜成纤维细胞增殖,及最终关节损伤与破坏。据报道全球有2100多万人受累于这一疾病。巨噬细胞在类风湿性关节炎发病中起重要作用。类风湿性关节炎炎症滑膜中的巨噬细胞数量高于正常关节,与关节疼痛和炎症严重程度呈正相关。尽管一些药物已获得批准用于治疗类风湿性关节炎,当前尚未广泛探索基因或细胞疗法(延伸阅读:新靶向疗法或可治愈类风湿性关节炎 )。

MicroRNA 155 (miR-155)存在于小鼠16号染色体及人类21号染色体上的BIC基因内。在临床及实验模型中miR-155一直确定与类风湿性关节炎的发病有关,它在来自类风湿性关节炎患者的滑膜及滑液巨噬细胞中上调。通过siRNA敲低miR-155可抑制一些促炎性细胞因子生成。miR-155通过多层面机制参与了类风湿性关节炎形成,其中一个就是miR-155靶向了炎症负调控因子SHIP1的3′非翻译区。因此,在类风湿关节炎中增高的miR-155可导致SHIP1水平降低,促进生成促炎性细胞因子。

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朱跃兰教授课题组试图利用CRISPR/CAS9基因组编辑技术来操控miR-155表达,以缓解类风湿关节炎中的炎症。CRISPR系统依赖于CRISPR RNAs (crRNAs)与Cas蛋白形成的复合物来引导降解入侵病毒和质粒DNA中的互补序列。近期的一些研究优化及改造了这一系统,使得单个导向RNA (gRNA)可以引导CAS9蛋白改造基因组靶位点。换句话说,这一细菌II型CRISPR系统现在适用于特异性改造人类细胞中的基因组DNA。随着原代细胞和干细胞技术的进步,这类新的基因组工程工具将帮助构建出适用于基础研究的新细胞系及推动基因治疗。

在这篇新文章中,研究人员成功利用CRISPR/CAS9技术生成了miR-155基因组敲除(GKO) RAW264.7巨噬细胞系。这一miR-155 GKO细胞系显示SHIP1水平增高,在NF-κB受体激活蛋白配体(RANKL)处理的条件下促炎性细胞因子生成显著受损,而破骨细胞生成略有升高。这些结果表明,基因组编辑miR-155有潜力成为类风湿性关节炎的一种治疗策略。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

CRISPR/CAS9-Mediated Genome Editing of miRNA-155 Inhibits Proinflammatory Cytokine Production by RAW264.7 Cells

MicroRNA 155 (miR-155) is a key proinflammatory regulator in clinical and experimental rheumatoid arthritis (RA). Here we generated a miR-155 genome knockout (GKO) RAW264.7 macrophage cell line using the clustered regulatory interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR-associated protein 9 (CAS9) technology. While upregulating the Src homology-2 domain-containing inositol 5-phosphatase 1 (SHIP1), the miR-155 GKO line is severely impaired in producing proinflammatory cytokines but slightly increased in osteoclastogenesis upon treatment with receptor activator of nuclear factor-B ligand (RANKL). Taken together, our results suggest that genome editing of miR-155 holds the potential as a therapeutic strategy in RA.

作者简介:

朱跃兰

女,主任医师,教授,北京中医药大学东方医院风湿免疫科主任,医学博士,博士生导师。研究领域为中西医结合防治风湿免疫病、血液病的研究。从事临床、教学及科研工作30多年。擅长以中西医结合、内外治并用的综合疗法治疗类风湿性关节炎、骨性关节病、强直性脊柱炎、系统性红斑狼疮、干燥综合征、风湿性多肌痛、纤维肌痛综合征、结节性红斑、硬皮病、皮肌炎、痛风、白塞氏病、各种血管炎、产后及不明原因的怕冷怕风及关节肌肉酸痛、风湿病后抑郁、各种常见贫血及紫癜、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征、白血病及冠心病、高血压病、糖尿病等,取得较好疗效。

曾分别参与、主持国家级或省部级多项科研课题,其中有科技部973课题、国家自然科学基金项目、教育部博士点基金、北京市首都发展基金重大联合项目及国家中医药管理局科研基金项目等研究,发表论文40余篇。编著《扶阳派与有毒中药的应用》《抑郁症中西医基础与临床》、《血液病学手册》等七部著作。

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