长链非编码RNA FLJ20021经XRCC6依赖的ADI1转录调控抑制子宫骶韧带成纤维细胞衰老与细胞外基质重塑

《Advanced Science》:LncRNA FLJ20021 Restrains Fibroblast Senescence and Matrix Remodeling in Pelvic Organ Prolapse by Promoting XRCC6-Dependent ADI1 Transcription

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Advanced Science 14.1

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  盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)是一种与年龄相关的退行性疾病,常伴随子宫骶韧带(uterosacral ligament,USL)支持结构减弱及细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解;然而,连接成纤

盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)是一种与年龄相关的退行性疾病,常伴随子宫骶韧带(uterosacral ligament,USL)支持结构减弱及细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解;然而,连接成纤维细胞衰老与ECM重塑的上游调控机制尚未被充分阐明。研究人员在POP来源的USL组织及原代人子宫骶韧带成纤维细胞(human uterosacral-ligament fibroblasts,hUSLFs)中,鉴定出一条此前未被表征的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)FLJ20021,其表达显著低于非POP对照。功能实验表明,FLJ20021缺失会抑制hUSLF增殖、增强凋亡与衰老,而FLJ20021过表达可逆转上述表型,并使ECM相关标志物向基质保留方向偏移。机制上,FLJ20021直接结合XRCC6(X-ray repair cross-complementing 6)的DNA结合结构域(DNA-binding domain,DBD),促进XRCC6占据ADI1(acireductone dioxygenase 1)启动子区域,并驱动XRCC6依赖的ADI1转录。增益、缺失及救援实验将ADI1定位为FLJ20021下游的必需效应分子。在POP相关小鼠损伤模型中,XRCC6与ADI1协同下调并伴随ECM标志物失衡;FLJ20021过表达可在体内部分恢复ADI1及ECM相关读数。上述结果支持如下模型:FLJ20021通过与XRCC6互作调控ADI1表达,从而将成纤维细胞命运控制与ECM稳态相偶联,为POP相关组织退变提供了机制层面的解释。
《Advanced Science》刊发的这项研究围绕盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP,一种因盆底支持结构退变导致器官下移的 Age-associated 退行性疾病)展开。研究背景显示,POP发病率随年龄增长而升高,终生手术干预风险约10%,其病理核心在于子宫骶韧带(uterosacral ligament,USL)等支持组织薄弱与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解。已有研究提示成纤维细胞衰老及基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)/组织抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)失衡参与疾病进程,但连接细胞衰老与ECM重塑的非编码RNA上游调控网络仍不清楚。研究人员针对此前转录组筛查中发现的未表征长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)FLJ20021,系统探究其在原代人子宫骶韧带成纤维细胞(human uterosacral-ligament fibroblasts,hUSLFs)中的功能与机制,最终证实FLJ20021–XRCC6(X-ray repair cross-complementing 6)–ADI1(acireductone dioxygenase 1)轴可抑制成纤维细胞衰老、维持ECM稳态,为POP退变提供了新机制框架与潜在干预思路。
在技术手段上,研究人员依托中国医科大学盛京医院临床队列,收集POP-Q Ⅲ–Ⅳ期患者与非POP对照的USL组织及原代hUSLFs;结合转录组测序、RNA pull-down联合质谱(mass spectrometry,MS)鉴定互作蛋白、RNA结合蛋白免疫沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)、染色质免疫沉淀qPCR(chromatin immunoprecipitation-qPCR,ChIP–qPCR)、亚细胞分离与荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、增益/缺失/救援功能实验,以及小鼠去卵巢(ovariectomy,OVX)联合阴道扩张(vaginal distension,VD)损伤模型与慢病毒在体过表达。
研究结果按原文逻辑归纳如下。
3.1 降低的FLJ20021与核内优势定位:研究人员通过RT-qPCR与ISH确认POP组织及原代细胞中FLJ20021显著下调,FISH和核质分离显示其主要定位于细胞核。
3.2 FLJ20021调控hUSLFs增殖、凋亡与衰老:CCK-8、EdU、流式凋亡、TUNEL与SA-β-Gal实验表明,敲低FLJ20021抑制增殖、促凋亡并促衰老,过表达则呈现保护性反向表型。
3.3 FLJ20021直接结合XRCC6的DBD:RNA pull-down/MS与RIP锁定XRCC6为特异性互作蛋白,截断突变定位结合区为DNA结合核心结构域(DBD);FLJ20021不改变XRCC6表达量,提示其为活性调控支架。
3.4 XRCC6转录激活ADI1:RNA-seq交集分析将ADI1定为共同下游靶标;ChIP-qPCR证实XRCC6占据ADI1启动子,且FLJ20021水平可正向调节该占据强度。
3.5 XRCC6与ADI1介导FLJ20021的表型效应:救援实验显示,XRCC6或ADI1过表达可回救FLJ20021敲低导致的增殖下降、凋亡与衰老加剧。
3.6 FLJ20021经XRCC6–ADI1轴维持ECM:在H2O2诱导衰老模型中ECM向降解偏移;FLJ20021过表达上调COL I/III与TIMP1/2、下调MMP2/9,该矩阵保留效应可被XRCC6或ADI1干预逆转。
3.7 在体验证:VD/OVX小鼠支持组织出现COL I下降、MMP9上升及XRCC6/ADI1协同降低;局部递送FLJ20021慢病毒可部分恢复ADI1与ECM相关读数。
讨论部分指出,POP传统上被视为机械支撑失败,但生化和细胞衰老层面机制同样关键。FLJ20021作为核内lncRNA,不同于经典表观支架,其通过结合XRCC6的DBD形成功能复合体,把DNA修复因子重导向至ADI1启动子,从而兼顾抗衰与基质稳定。ADI1可能经甲硫氨酸挽救通路、氧化还原稳态及MT1-MMP互作影响ECM,但本研究未直接解析其生化细节。作者也坦陈局限:小鼠为风险因子而非解剖脱垂模型、未涵盖多细胞旁分泌互作、异源人源lncRNA在鼠组织中的外推受限、单中心样本量适中。
结论翻译:研究人员鉴定FLJ20021为POP中失调的lncRNA,证实其在原代hUSLFs中调控增殖、凋亡、衰老及ECM构成;机制上FLJ20021结合XRCC6,助其占据ADI1启动子并促成XRCC6依赖的ADI1转录。POP相关小鼠损伤模型显示XRCC6与ADI1协同降低伴ECM失衡,而FLJ20021过表达可恢复ADI1及ECM相关指标。该工作为连接lncRNA–成纤维细胞命运–ECM重塑提供了可检验的机制框架。

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