综述:调控lncRNA NEAT1表达的转录途径及其在细胞应激反应、炎症和分化中的作用

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Discover Oncology 2.8

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  这篇综述系统阐述了长链非编码RNA(lncRNA NEAT1)通过可变剪接产生的两种亚型(NEAT1_1/NEAT1_2)如何作为核旁斑(paraspeckles)的结构支架,参与DNA损伤反应(DDR)、炎症调控和细胞分化等关键生物学过程。文章重点解析了p53、HIF-2α、STAT3等转录因子(TFs)通过结合NEAT1启动子特定元件(如p53结合位点GAGCAAGCCTGGGCTTGCCA)动态调控其表达,并详细探讨了NEAT1_2通过相分离形成核旁斑的分子机制(涉及NONO/SFPQ等Category 1A蛋白和SWI/SNF染色质重塑复合物)。

  

引言

长链非编码RNA(lncRNA NEAT1)作为进化保守的核富集转录本,通过两种亚型NEAT1_1(3.7 kb)和NEAT1_2(22.7 kb)调控基因表达。其中NEAT1_2是核旁斑的核心支架,通过结合RNA结合蛋白(RBPs)如NONO、SFPQ形成相分离的核凝聚体,参与转录调控、RNA编辑和染色质重塑。NEAT1的表达受表观遗传修饰(如组蛋白乙酰化)和转录后调控(如METTL3介导的m6A甲基化)等多层次调控。

细胞应激反应中的NEAT1转录调控

p53与DNA损伤应答
在复制应激或电离辐射(IR)刺激下,p53通过结合NEAT1启动子-1497至-1478位点的保守序列(GAGCAAGCCTGGGCTTGCCA)诱导NEAT1表达。NEAT1缺失会导致ATR信号通路缺陷,降低RAD51和BRCA1介导的同源重组(HR)修复效率。有趣的是,NEAT1通过m6A修饰招募CHD4至DNA断裂位点,促进53BP1依赖的损伤修复。

其他应激相关转录因子
线粒体应激时,ATF2通过结合NEAT1启动子-543至-536位点(TGACGTCA)激活其表达;缺氧条件下,HIF-2α通过缺氧响应元件(HREs)上调NEAT1,增强肿瘤细胞适应性;热休克因子HSF1则通过-445至-431位点(GGAATTTTCCAGATG)促进NEAT1转录,负反馈调节HSP70/90表达。

炎症中的NEAT1调控网络

TLR4/NF-κB通路激活后,p65亚基结合NEAT1启动子-1468至-1459位点(TGGGCTTGCC),驱动其表达。细胞质中的NEAT1通过稳定NLRP3炎症小体促进IL-1β成熟,而核内NEAT1则通过隔离SFPQ释放IL-8启动子。在HSV-1感染中,STAT3依赖的NEAT1上调(-657至-667位点,CTGCCAGGAAC)通过核旁斑捕获病毒基因组促进复制。

细胞分化中的NEAT1功能

ΔNp63通过HDAC1/2去乙酰化抑制基底角质形成细胞的NEAT1表达,而分化过程中ΔNp63下调导致NEAT1积累,激活表皮分化基因。在胚胎干细胞(ESCs)中,NEAT1_2通过隔离TDP-43抑制多能性因子SOX2表达,促进中胚层分化。骨骼发育中,NEAT1缺失导致SMURF1无法被核旁斑滞留,引发RUNX2蛋白降解和成骨缺陷。

结论

NEAT1作为转录因子的下游效应器,通过核旁斑依赖或独立的方式整合应激信号、炎症反应和分化程序。其表达失调与肿瘤(如乳腺癌BRCA1缺失模型)、神经退行性疾病(如TDP-43蛋白病)密切相关,靶向NEAT1/核旁斑轴可能为相关疾病提供新型干预策略。

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