长链非编码RNA在眼部疾病的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)被定义为长度超过200个核苷酸并从人类基因组转录而未翻译(非编码)的RNA。随着人类基因组测序及图谱绘制的顺利完成,在随后启动的ENCODE研究中发现,约75%的基因组序列可以被转录成RNA,而其中大部分转录产物为非编码RNA。近年研究发现,lncRNA广泛参与生物个体的发育、细胞增殖、细胞分化等体内多种重要的生理及病理过程,如细胞周期调控、细胞代谢、细胞凋亡、诱导多能干细胞的重编程及表观遗传调控等生物学功能,而差异性表达对人类各种疾病的发生起着重要的作用,如恶性肿瘤、炎症及免疫性疾病等。研究表明lncRNA与眼科疾病的发病机制也密切相关,本文对近年来关于lncRNA的异常表达与眼部疾病的研究现状做一综述。     

长非编码RNA在视网膜发育和眼部病变中的作用

长非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸,不具有编码蛋白功能的转录本,在哺乳动物细胞转录本中占很大比例.近年来,旨在阐明lncRNA在发育和疾病中功能的研究急剧增加.已经证实这类非编码RNA可以在表观遗传、转录和转录后水平调控基因表达.视网膜的发育依赖于复杂而精确的转录作用和转录调控.在这些调节机制中,lncRNA起到了重要的作用.现已知或预测lncRNA参与视网膜细胞亚型的分化和发育,并与若干眼部疾病相关.虽然,大部分lncRNA的分子机制还不清楚,但是它们很可能是决定视网膜细胞命运的重要组成部分.在视网膜发育中,lncRNA可诱导细胞分化、影响细胞周期并调控X染色体失活.在无眼畸形、糖尿病视网膜病变和脊髓小脑运动失调7型等眼部疾病中,lncRNA也发挥了重要作用.本文综述lncRNA在视网膜发育及眼部疾病中作用的最新研究进展及存在的问题,对基础和临床研究及药物靶点开发具有重要意义.     

长链非编码RNA在眼科疾病中的研究进展

通过全基因组的分析揭示了90％人类基因是被转录的。然而,大约只有1％RNA转录子可以编码蛋白质,其他的是非编码RNA。非编码RNA按照长度可以大致地被区分为小非编码RNA （＜200 nt ）,包括微小RNA、转运RNA、核仁小RNA等;长链RNA （＞200 nt ）包括核糖体RNA,自然反义转录子,和其他的长链非编码RNA等。尽管生物信息学及生物活性分析已经使很多小非编码RNA的功能得到开发,但是我们对于长链非编码RNA（ LncRNA）却知之甚少。 LncRNAs在调节基因转录、转录后翻译,表观遗传学水平扮演多个角色。 LncRNAs异常表达可能发生在各种病理过程中,许多LncRNAs特异表达都与眼科疾病的发生和治疗效果不佳明显相关。在本文中,我们将对眼科常见疾病相关 LncRNAs 的功能特点和调控作用进行综述。     

长链非编码RNA与眼部增生性疾病

眼部增生性疾病,如增生性玻璃体视网膜病变(PVR)、糖尿病视网膜病变(DR)、脉络膜新生血管、角膜新生血管等常导致眼结构和功能的损伤,晚期治疗效果差.长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的RNA转录本,虽不能直接编码蛋白质但可通过各种途径调节蛋白编码基因的表达,从而广泛参与调控个体的生长发育以及细胞凋亡、增生、分化等生命活动.越来越多的证据表明lncRNA参与多种眼部疾病的发生和发展,并有望成为其诊断和治疗的新靶点.本文就lncRNA的概念、分类、作用机制及其与PVR、DR、脉络膜新生血管、角膜新生血管的研究进展进行综述.     

长链非编码RNA在眼部疾病中的作用

长链非编码RNA(LncRNAs)是指长度大于200个核苷酸且不能编码蛋白质的RNA。随着新一代高通量测序技术的应用,对全基因组分析表明,LncRNAs可以调节免疫应答、表观遗传、基因转录及转录后水平的基因表达,从而参与维持细胞的增殖与凋亡、组织内稳态等生理过程。近年来研究发现LncRNAs与人体多种疾病的发生发展相关。本文主要就LncRNAs在眼科常见疾病中的研究进展进行综述,以期对相关眼科疾病进行早期诊断与治疗。     

非编码RNA调控晶状体上皮细胞死亡在白内障中的作用

非编码RNA（ncRNA）是不编码蛋白质的RNA,其中包括微小RNA（miRNA）、长链非编码RNA（lncRNA）和环状RNA（circRNA）等。ncRNA可以广泛参与细胞增殖、分化、生长以及细胞死亡等重要的生物学过程。ncRNA的异常表达可导致晶状体上皮细胞发生细胞凋亡、焦亡以及自噬异常,使得晶状体透明度下降,从而导致白内障的发生。本文主要对8种miRNA（miR-125b、let-7a、miR-4328、miR-34a、miR-133b、miR138、miR-23b-3p、miRNA-30a）、9种lncRNA（lncRNA MIAT、lncRNA ANRIL、lncRNA PLCD3-OT1、lncRNA GPX3-AS、H19、TUG1、lncRNA PVT1、lncRNA ALB、KCNQ1OT1）以及一种circRNA （circHIPK3）调控晶状体上皮细胞死亡在白内障发生发展中的作用机制最新进展予以综述。     

长链非编码RNA在糖尿病视网膜病变发病机制中的作用

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是一种严重的糖尿病微血管并发症,是糖尿病患者失明的主要原因之一。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类核苷酸数大于200且不编码蛋白质的RNA,在多种生理和病理过程中发挥重要作用。最新研究表明,在糖尿病及其相关微血管并发症中广泛存在lncRNA的异常表达。本文将对目前DR相关lncRNA的基因组起源以及其在DR发生发展中的分子机制及调控作用进行综述,并讨论lncRNA在DR诊断和治疗中的前景。     

非编码RNA对葡萄膜黑色素瘤发生机制影响研究新进展

葡萄膜黑色素瘤是成人最常见的一种眼内原发性肿瘤,恶性程度高,患者长期存活率低,易于肝转移。MicroRNA（miRNA）是一种单链非编码微小RNA,参与调节信使RNA的转录后翻译。长链非编码RNA（lncRNA）是一种长链（长度大于200 nt）核糖核酸,不具有蛋白质编码的功能。有研究表明,miRNAs和lncRNAs在葡萄膜黑色素瘤的发生发展过程中均起到调控作用。本文总结了近五年关于miRNAs和lncRNAs对葡萄膜黑色素瘤发生机制影响研究新进展,以期发现更多的可用于该病诊疗的新靶点。     

MiRNA与眼部疾病的相关性研究

MiRNA是一类能在转录后水平对靶mRNA进行降解或翻译抑制的非编码小RNA,在多种生物学过程中发挥重要的调节作用.近年来MiRNA与眼组织的发育、眼部疾病的关系成为眼科领域研究热点之一.本文就MiRNA的发现、作用机制,其在角膜、晶状体、视网膜等眼组织中的表达,以及MiRNA与眼表、晶状体、葡萄膜、青光眼、视网膜等眼科疾病相关性的研究进展进行综述.     

喉癌相关非编码RNA的研究现状

随着科学技术的发展,喉癌的治疗已经从手术切除和清理周围淋巴组织延伸到化学治疗、物理治疗以及综合治疗,但是患者的生存率和生活质量仍未见明显改善.近年来对分子生物学治疗方面加快脚步,利用致癌基因和抑癌基因来探索靶向治疗,其中研究方面较多且全面的是RNA,包括非编码小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA),还...     

lncRNA MEG3对视网膜母细胞瘤细胞增殖与迁移的作用及其机制研究

目的　探讨长链非编码RNA母系表达基因3（lncRNA MEG3）对视网膜母细胞瘤（RB）细胞增殖、迁移的作用及其机制研究。方法　将对数生长期的人RB细胞分为对照组（不做任何处理）、NC组（含lncRNA MEG3-NC无序干扰序列的pcDNA3.1质粒）、lncRNA MEG3组（含lncRNA MEG3序列的pcDNA3.1质粒）、激活剂组（含lncRNA MEG3序列的pcDNA3.1质粒+Wnt/β-catenin通路激活剂LiCl）。利用RT-qPCR检测各组RB细胞中lncRNA MEG3的相对表达水平;CCK-8法检测lncRNA MEG3对RB细胞增殖的抑制作用;Transwell法检测lncRNA MEG3对RB细胞迁移的影响,RT-PCR检测各组RB细胞中Wnt1、β-catenin、细胞周期蛋白D1（Cyclin D1）mRNA相对表达水平;Western blot检测各组RB细胞中Wnt1、β-catenin、Cyclin D1蛋白相对表达水平。结果　对照组、NC组、lncRNA MEG3组和激活剂组RB细胞中lncRNA MEG3相对表达水平分别为0.81±0.27、0.78±0.26、3.88±0.39、3.76±0.38。与对照组和NC组相比,lncRNA MEG3组和激活剂组RB细胞中lncRNA MEG3相对表达水平均升高（均为P<0.05）。与NC组相比,lncRNA MEG3组RB细胞培养24 h、48 h、72 h细胞增殖抑制率逐渐升高（均为P<0.05）;与lncRNA MEG3组相比,激活剂组RB细胞培养24 h、48 h、72 h细胞增殖抑制率逐渐降低（均为P<0.05）。NC组、lncRNA MEG3组、激活剂组RB细胞增殖抑制率均随时间延长而升高（均为P<0.05）。与对照组和NC组相比,lncRNA MEG3组和激活剂组RB细胞迁移数均明显减少（均为P<0.05）;与lncRNA MEG3组相比,激活剂组RB细胞迁移数增多（P<0.05）。与对照组和NC组相比,lncRNA MEG3组和激活剂组RB细胞中Wnt1、β-catenin、Cyclin D1 mRNA和蛋白相对表达水平均明显降低（均为P<0.05）;与lncRNA MEG3组比较,激活剂组RB细胞中Wnt1、β-catenin、Cyclin D1 mRNA和蛋白相对表达水平均有升高（均为P<0.05）。结论　过表达lncRNA MEG3可抑制人RB细胞增殖及迁移,其可能是通过阻断Wnt/catenin通路发挥作用的。     

高糖环境下lncRNA MEG3对人视网膜血管内皮细胞增殖和迁移的作用及其机制

目的　探讨高糖环境下lncRNA MEG3对人视网膜血管内皮细胞（hRECs）生长的作用及其机制。方法　采用qRT-PCR检测高糖和正常环境下hRECs中lncRNA MEG3的表达;构建lncRNA MEG3过表达质粒及沉默质粒,利用CCK-8法、Transwell实验以及划痕实验检测lncRNA MEG3对hRECs增殖、愈合及迁移能力的影响。利用双荧光素酶报告基因实验验证lncRNA MEG3和miR-223-3p的靶向结合,并外加miR-223-3p观察对lncRNA MEG3过表达的作用。Western blot检测lncRNA MEG3对hRECs中FBXW7蛋白表达的影响。过表达或沉默PABPC1后,利用qRT-PCR检测hRECs中lncRNA MEG3表达水平。结果　与正常培养环境相比,高糖环境下hRECs中lncRNA MEG3表达下降（F=73.613,P=0.001）。CCK-8法检测发现,lncRNA MEG3过表达可显著降低hRECs增殖,而miR-223-3p的添加可逆转这一现象;划痕实验结果显示,lncRNA MEG3过表达（高糖）组hRECs愈合速度显著低于过表达对照（高糖）组（F=121.193,P＜0.001）;lncRNA MEG3沉默（高糖）组hRECs愈合速度略高于lncRNA MEG3沉默对照（高糖）组,但两者差异无统计学意义（F=0.689,P=0.453）;miR-223-3p可显著降低lncRNA MEG3过表达对hRECs愈合能力的抑制（F=110.016,P＜0.001）。Transwell实验结果显示,lncRNA MEG3过表达（高糖）组hRECs迁移能力显著低于过表达对照（高糖）组（F=22.407,P=0.009）;lncRNA MEG3沉默（高糖）组hRECs迁移能力显著高于lncRNA MEG3沉默对照（高糖）组（F=17.093,P=0.014）;miR-223-3p可显著降低lncRNA MEG3过表达对hRECs迁移能力的抑制（F=33.338,P=0.004）。在双荧光素酶报告基因实验中,共转染miR-223-3p后,突变型 lncRNA MEG3（位点1和位点2）的荧光素酶活性均显著下降（野生型:F=66.691,P=0.001;突变位点1:F=58.657,P=0.002;突变位点2:F=29.104,P=0.006）。Western blot检测结果显示,过表达lncRNA MEG3后,hRECs中FBXW7蛋白的相对表达量明显升高（F=185.443,P＜0.001）,而miR-223-3p的添加逆转了这一趋势（F=162.257,P＜0.001）。沉默了PABPC1后,hRECs中lncRNA MEG3相对表达水平显著下降（F=145.293,P＜0.001）,而PABPC1基因的过表达则导致hRECs中lncRNA MEG3相对表达水平上调（F=70.638,P=0.001）。结论　在高糖环境下,lncRNA MEG3 通过与miR-223-3p的直接相互作用调控下游的相关靶点,抑制hRECs增殖与迁移;而其上游的调控元件可能为PABPC1。     

老年性白内障患者血浆LncRNA生物标志物的筛选及鉴定

目的　分析老年性白内障患者血浆中差异表达的LncRNA。方法　收集来我院就诊的老年性白内障患者15例为病例组，性别、年龄相匹配的健康老年人15例为对照组。采用LncRNA芯片检测5例病例组与5例对照组患者混合血浆中的LncRNA差异表达谱。另外再选取病例组与对照组各10例患者对初筛的LncRNA进行实时荧光定量PCR的验证。数据处理采用SPSS 16.0软件，数据间的差异性分析采用两独立样本t检验进行。结果　病例组与对照组间存在差异的LncRNA共有91个，其中30个上调，61个下调。选取T350772、ENST00000532365和NR_110154等3个候选差异LncRNA进行实时荧光定量PCR验证，病例组与对照组之间差异均无统计学意义（均为P>0.05）。结论　LncRNA可能不是一种潜在的老年性白内障筛选生物学标志物。     

lncRNA MALAT1通过miR-124-3p/SOX7分子轴促进视网膜血管内皮细胞增殖及迁移和血管生成

目的：探讨lncRNA MALAT1对视网膜血管内皮细胞增殖、迁移及血管生成的影响及其分子机制。

方法：qPCR检测正常对照组、糖尿病患者无视网膜病变组、糖尿病视网膜病变患者组血清中lncRNA MALAT1的表达水平以及葡萄糖培养对lncRNA MALAT1的表达水平的影响。qRT-PCR检测miR-124-3p表达水平; Western blotting检测SOX7表达水平; 双荧光素酶报告系统检测lncRNA MALAT1与miR-124-3p、miR-124-3p与SOX7的靶向作用关系; CCK-8实验检测细胞的增殖活力; Transwell实验检测细胞的迁移能力; 体外成管实验检测hRMECs血管形成能力。

结果：lncRNA MALAT1在糖尿病视网膜病变患者血清中的表达水平显著高于糖尿病患者无视网膜病变组和正常对照组(P<0.001); 体外葡萄糖培养显著促进lncRNA MALAT1在hRMECs细胞的表达,并显著促进hRMECs细胞的增殖、迁移和血管形成(均P<0.05)。敲低lncRNA MALAT1显著抑制hRMECs细胞的增殖、迁移和成管能力(均P<0.05)。双荧光素酶报告基因实验表明,lncRNA MALAT1与miR-124-3p、miR-124-3p与SOX7之间存在靶向结合作用。过表达miR-124-3p显著抑制hRMECs细胞的增殖、迁移和成管能力(均P<0.05); 过表达lncRNA MALAT1+miR-124-3p,同时过表达miR-124-3p+SOX7,敲低lncRNA MALAT1+过表达SOX7均显著消除了过表达miR-124-3p对hRMECs细胞增殖、迁移和血管形成的抑制作用(均P<0.05)。

结论：lncRNA MALAT1通过下调miR-124-3p对SOX7的负调控作用促进糖尿病视网膜病变中视网膜内皮细胞增殖、迁移和血管形成。lncRNA MALAT1在糖尿病视网膜病变患者的异常上调可能是微血管功能障碍的潜在生物标志。     

lncRNA Ttc3-209 Promotes the Apoptosis of Retinal Ganglion Cells in Retinal Ischemia Reperfusion Injury by Targeting the miR-484/Wnt8a Axis

PurposeApoptosis of the retinal ganglion cells (RGCs) can cause irreversible damage to visual function after retinal ischemia reperfusion injury (RIR). Using a lncRNA chip assay, we selected lncRNA Ttc-209 and characterized its role in RGCs during ischemia reperfusion (I/R)–induced apoptosis.MethodsWe created an ischemic model of RGCs by applying Hank''s balanced salt solution containing 10 µM antimycin A and 2 µM calcium ionophore for 2 hours. RIR was induced in mice by elevating the intraocular pressure to 120 mm Hg for 1 hour by cannulation of the cornea; this was followed by reperfusion. Real-time quantitative PCR was used to detect the expression levels of long noncoding RNA (lncRNA), microRNA (miRNA), and target gene mRNA. Western blotting, flow cytometry, immunofluorescent staining, and TUNEL assays were performed to detect cell apoptosis. Dual-luciferase reporter assays and FISH were used to identify endogenous competitive RNA (ceRNA) mechanisms that link lncRNAs, miRNAs, and target genes. We also used scotopic electroretinography examinations to evaluate visual function in treated mice.ResultslncRNA Ttc3-209 was significantly upregulated after I/R injury and played a proapoptotic role in RGCs during I/R-induced apoptosis. Mechanistically, lncRNA Ttc3-209 is a ceRNA that competitively binds to miR-484 and upregulates the translation of its target (Wnt8a mRNA), thus promoting apoptosis in RGCs.ConclusionsReducing the expression of lncRNA Ttc3-209 had a protective effect against apoptosis in RGCs. This may provide a new therapeutic option for the prevention of RGC apoptosis in response to RIR injury.     

湿性年龄相关性黄斑变性出血患者血清lncRNA MEG3和miR-138表达水平与预后的关系

目的：探讨湿性年龄相关性黄斑变性(ARMD)出血患者血清长链非编码RNA母系表达基因3(lncRNA MEG3)和微小RNA-138(miR-138)表达水平及其与患者预后的关系。

方法：前瞻性研究。选取2018-01/2021-06收治的湿性ARMD出血患者90例为观察组,选择同期在我院进行健康体检人员78名作为对照组。采用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测所有受试者血清lncRNA MEG3、miR-138表达水平。观察组患者注射雷珠单抗进行治疗,每月1次,共3次。治疗后随访3mo,根据预后情况分为预后良好组和预后不良组,比较两组患者lncRNA MEG3、miR-138水平。Pearson相关性分析lncRNA MEG3与miR-138的相关关系。采用受试者工作特征曲线(ROC)分析湿性ARMD出血患者预后不良的判断价值。多因素Logistic回归分析湿性ARMD出血患者预后不良的影响因素。

结果：与对照组相比,观察组患者血清lncRNA MEG3水平下降(1.13±0.37 vs 0.71±0.21),miR-138水平上升(1.05±0.29 vs 2.23±0.54)(均P<0.05)。湿性ARMD出血患者预后良好组患者血清lncRNA MEG3水平明显高于预后不良组(0.81±0.24 vs 0.49±0.14),而miR-138水平明显低于预后不良组(1.92±0.49 vs 2.87±0.63)(均P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,lncRNA MEG3与miR-138呈负相关(r=-0.381,P<0.05)。ROC曲线结果显示,血清lncRNA MEG3、miR-138表达水平对湿性ARMD出血患者发生预后不良AUC分别为0.859、0.828,截断值分别为0.635、2.455,敏感度分别为89.70%、75.90%,特异性分别为72.10%、82.00%。多因素Logistic回归分析显示lncRNA MEG3是湿性ARMD出血患者预后不良的保护因素,miR-138是危险因素(均P<0.05)。

结论：血清lncRNA MEG3、miR-138在湿性ARMD出血患者中表达异常,且对湿性ARMD出血患者的预后不良具有一定的评估价值。     

lncRNA XIST靶向miR-410对谷氨酸诱导视网膜神经细胞损伤的调控机制研究

目的　探讨长链非编码RNA XIST（lncRNA XIST）对谷氨酸（Glu）诱导视网膜神经细胞损伤的分子机制。方法　原代培养视网膜神经细胞,Glu处理后建立视网膜神经细胞损伤模型。流式细胞术检测Glu对细胞凋亡能力的影响;使用试剂盒检测Glu对乳酸脱氢酶（LDH）活性的影响;qRT-PCR检测Glu对lncRNA XIST、微小RNA-410（miR-410）表达水平的影响。分别将si-lncRNA XIST、si-con、miR-410模拟物（mimics）、miR-con转染至视网膜神经细胞,检测各组细胞凋亡率及LDH活性。双荧光素酶报告实验验证lncRNA XIST与miR-410的靶向关系;Western blot检测活化的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3（Cleaved Caspase-3）、活化的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶9（Cleaved Caspase-9）、核因子E2相关因子2（Nrf-2）、NADH 脱氢酶 1（NQO1）、血红素氧合酶 1（HO-1）表达量。结果　与正常培养的视网膜神经细胞比较,Glu诱导后视网膜神经细胞凋亡率、LDH活性及细胞凋亡蛋白Cleaved Caspase-3、Cleaved Caspase-9和lncRNA XIST的表达水平均显著升高,miR-410和Nrf-2、HO-1、NQO1蛋白的表达水平均显著降低,差异均有统计学意义（均为P＜0.05）。与阴性转染相比,转染si-lncRNA XIST后细胞凋亡率、LDH活性及Cleaved Caspase-3、Cleaved Caspase-9蛋白相对表达量均显著降低,Nrf-2、HO-1、NQO1蛋白的相对表达量均显著升高,差异均有统计学意义（均为P＜0.05）。lncRNA XIST可靶向结合miR-410,并可抑制miR-410的表达（P＜0.05）;干扰miR-410的表达可逆转沉默lncRNA XIST对Glu诱导的视网膜神经细胞损伤的影响。结论　lncRNA XIST通过靶向miR-410促进Glu诱导的视网膜神经细胞损伤,且其可能是通过抑制Nrf-2信号通路活化而发挥作用。