近代物理所空间辐射生物研究室科研人员利用兰州重离子加速器提供的碳离子束,开展microRNA与细胞辐射敏感性研究取得了新的进展,首次报道了miR-185通过靶向调控关键的DNA损伤传感因子ATR增强电离辐射诱导的细胞凋亡及增殖抑制等效应。
microRNA (miRNA) 是一类内源性非编码小RNA分子,能够在转录后水平通过与靶基因mRNA的3’非编码区(3’-UTR)相结合而调控靶基因的表达。miRNA参与多种生命进程,如细胞生长与分化、凋亡、发育、癌症发生等。现已证实,miRNA在细胞辐射应激响应过程中发挥重要作用,能够参与调节H2AX、ATM等DNA损伤感受因子。
研究发现:电离辐射能够引起肾癌细胞miR-185表达下调,而过表达miR-185能够增加细胞的辐射敏感性(图 1)。生物信息学分析表明,DNA损伤应答因子ATR是miR-185潜在的靶基因,荧光素酶报告载体实验和突变实验证明了miR-185能够通过与ATR mRNA的3’-UTR区结合直接靶向调节ATR,过表达miR-185能够在mRNA和蛋白水平抑制ATR。实验表明,miR-185通过抑制ATR信号通路增强了辐射诱导的细胞凋亡(图 2)及增殖抑制(图 3)。
此项研究揭示了miRNA参与细胞辐射敏感性的新机制,对利用miRNA调控肿瘤辐射敏感性的研究具有重要意义。
研究成果在Cell Death & Disease发表。
文章链接: http://www.nature.com/cddis/journal/v4/n6/full/cddis2013227a.html
图1 过表达miR-185(Pre-miR-185)增加体内癌细胞(左)
和体外培养癌细胞(右)的辐射敏感性
图2 miR-185增强紫外线(左)和碳离子(右)诱导的细胞凋亡
图3 miR-185增强辐射诱导的增殖
(兰州重离子研究装置信息员朱全伶提供)