冠心病是嚴重威脅人類健康和生命的重大疾病之一，其發病率、死亡率逐年升高,其中急性心肌梗死是冠心病中致死及致殘率最高的一類疾病。盡管介入治療的廣泛開展,治療缺血及再灌注（ischemia/ reperfusion, I/R）損傷的心肌仍是尚未解決的難題，大量患者在急診介入治療后一周內出現急性心衰、惡性心律失常、甚至死亡。

lncRNA，是指長度大于200核苷酸的非編碼RNA。大量研究表明，lncRNA參與了從基因表達到蛋白質翻譯和保持蛋白穩定等細胞機制，在發育、機體內平衡和維持細胞命運中發揮重要作用。研究表明，lncRNA是多種心臟疾病（包括心臟I/R損傷）的關鍵調節因子。大量lncRNA已被確定為心臟I/R損傷的重要決定因素，主要是通過與心臟損傷相關的miRNA產生作用。盡管對這種病理過程的分子機制的理解在不斷進步，但迄今為止尚未驗證任何針對靶點的特異性療法，并且缺血后再灌注損傷的治療仍是支持性的。迫切需要進一步探索心臟I/R損傷的機制并確定潛在的治療靶點。

近日，哈爾濱醫科大學潘振偉、楊寶峰團隊在Nature Communications在線發表題為“The long noncoding RNA lncCIRBIL disrupts the nuclear translocation of Bclaf1 alleviating cardiac ischemia–reperfusion injury”的文章，發現了一種在心臟I/R損傷中起著重要作用的lncRNA——lncCIRBIL。該研究揭示了lncCIRBIL在心臟I/R損傷中的作用及其潛在的分子機制。

LncRNA對心臟發育和各種病理過程（例如冠狀動脈疾病、心肌梗塞和心力衰竭）至關重要。lncRNA在心臟缺血損傷中的特定作用一直是心血管研究領域的重點。為了鑒定參與心臟I/R損傷的lncRNA，研究人員篩選了lncRNA在心臟I/R小鼠模型心臟中的差異表達水平，并發現lncRNA NONMMUT058343被顯著下調。為方便起見，研究人員將lncRNA UT058343命名為與心臟損傷相關的抑制bclaf1的lncRNA（lncCIRBIL）。

為了探索lncCIRBIL在心臟I/R損傷中的作用，研究人員委托賽業生物構建了lncCIRBIL心臟特異性過表達小鼠（IncCIRBIL Tg），并建立了心臟I/R損傷的小鼠模型。與野生型對照相比，lncCIRBIL Tg小鼠中lncCIRBIL的表達顯著增加（圖1D）。LncCIRBIL的過表達顯著降低了I/R小鼠心臟的梗塞面積（圖1E），并改善了心臟功能。研究人員進一步探討了lncCIRBIL對缺氧復氧（H/R）誘導的小鼠心肌細胞損傷的調節。與體內實驗一致的是，結果都表明了lncCIRBIL是抗心臟I/ R損傷的心臟保護性lncRNA。

圖1. lncCIRBIL的心肌細胞特異性轉基因過表達減輕了心肌缺血再灌注損傷

為了調查lncCIRBIL的下調是否對心臟有害，研究人員委托賽業生物構建lncCIRBIL敲除小鼠來評估lncCIRBIL的缺乏對心臟損傷的影響。結果表明小鼠lncCIRBIL的敲除加重了心臟I/R損傷。與此一致的是，研究人員測試了lncCIRBIL基因敲低在H/R誘導中的作用體外心肌細胞損傷，結果也表明lncCIRBIL的下調對心臟I/R損傷有害。

為了研究lncCIRBIL對心臟損傷的影響的潛在機制，研究人員進行了RNA pull down以篩選可以結合lncCIRBIL的蛋白質，RNA免疫沉淀（RIP）分析也證明了lncCIRBIL直接與Bclaf1結合。Bclaf1最初被發現是一種與Bcl2相互作用的蛋白質，該蛋白質主要位于細胞核中，可以被Bcl29隔離到細胞質中。隨后的研究表明Bclaf1可以通過直接激活p53的轉錄來誘導凋亡。在培養的結腸腺癌細胞中，Bclaf1過表達會增加促凋亡蛋白p53和Bax17的水平。與之一致的是，研究人員通過一系列的實驗證實了Bclaf1是心臟I/R損傷中的有害分子。Bclaf1上調心臟I/R損傷過程中p53和Bax的表達，并增加核中Bclaf1的水平，這表明Bclaf1易位到核中以激活p53和Bax表達是導致心臟I/R損傷的必要步驟。這是Bclaf1的功能及其在心臟I/R損傷中潛在機制的第一個證據。

此外，在與Bclaf1結合后，lncCIRBIL改變了Bclaf1的細胞分布。lncCIRBIL的過表達限制了細胞質中的Bclaf1，而敲除lncCIRBIL則將其保留在細胞核中。這是Bclaf1核易位的另一個證據，這是由于lncCIRBIL的下調引起的心臟I / R損傷的關鍵過程，是心臟I/R損傷的發病機制。rescuing experiments證實了這一觀點，即部分敲除Bclaf1可以防止lncCIRBIL敲除對心臟I/R損傷的有害影響。同時，lncCIRBIL不會改變Bclaf1的蛋白表達，表明lncCIRBIL與Bclaf1的結合不會影響Bclaf1的翻譯或穩定性。

總而言之，該研究表明lncCIRBIL和Bclaf1是心臟I/R損傷的關鍵調節因子。LncCIRBIL通過將Bclaf1隔離在細胞質中并防止其發生核易位以激活核中的p53轉錄活性而發揮其有益作用。

圖2. lncCIRBIL對心臟缺血/再灌注損傷的作用機制示意圖。導致I/ R或H/R損傷惡化的正反饋調節通路：I/R或H/R→lncCIRBIL↓→Bclaf1↑→p53↑→lncCIRBIL↓→I/R或H/R 損傷↑。

近10年， lncRNA的研究熱度節節攀升。國自然項目中，lncRNA的中標項目數也不斷增加，成為國自然數一數二的熱點之一。如果你對2021年的國自然申請還沒有方向，那么這個熱點值得你考慮一下。

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