블로그

Jul 09, 2023

난징학파: 세포외 microRNA 중재 공동

지난 10년 동안 마이크로RNA(miRNA) 연구원인 Chen-Yu Zhang 박사가 이끄는 난징대학교 생명과학부(SLiS of NJU)의 실험실 그룹은 다음과 같은 연구에 집중해 왔습니다.

지난 10년 동안 마이크로RNA(miRNA) 연구자인 Chen-Yu Zhang 박사가 이끄는 난징대학교 생명과학부(SLiS of NJU)의 실험실 그룹은 세포외 miRNA 분야 연구에 집중해 왔습니다.그림 1 ). 혈청 miRNA의 안정적인 존재에 관한 이 그룹의 2008년 출판물1은 지난 세기 중국 학자들이 발표한 가장 많이 인용된 논문 중 하나이며 모든 혈청 miRNA 바이오마커 연구의 기초입니다. 분비된 miRNA에 대한 연구는 siRNA(small interfering RNA) 치료법의 세포외 소포 기반 전달을 이끌어 냈습니다. 이 백서는 NJU의 SLiS 그룹이 수행한 연구를 설명합니다. 여기에는 식물 miRNA가 인간 순환계에 들어가 생물학적 기능을 발휘할 수 있다는 제안, 전통 중국 의학(TCM)과 관련된 새로운 이론, 유전적으로 조작된 상추가 포함되어 있습니다. B형 간염 바이러스 치료법. 우리는 또한 꿀벌 유충이 여왕벌로 성장할지 아니면 일벌로 성장할지를 결정하여 꿀벌 계급 형성의 신비를 해독하는 꽃가루의 식물 miRNA에 대한 NJU SLiS의 연구에 대해 설명합니다. 다학제적 그룹의 노력은 세포외 miRNA가 종 간의 공진화를 중재한다는 이론으로 이어졌습니다.

MiRNA는 전사 후 유전자 조절에 관여하는 단일 가닥의 작은 비암호화 RNA 클래스입니다. 2008년 Chen-Yu Zhang 그룹은 혈청 miRNA가 인간과 동물에서 안정적이라는 것을 입증했습니다1. 연구진은 딥 시퀀싱을 사용하여 인간 혈청의 miRNA 프로필을 특성화하고 암 및 당뇨병 환자와 건강한 환자를 구별하는 혈청 miRNA의 독특한 패턴을 식별했습니다. 이번 연구 결과는 특정 혈청 miRNA 프로필이 질병 진단을 위한 지문 역할을 할 수 있음을 시사합니다. 같은 해 별도의 연구2에서는 혈장 miRNA가 전립선암에 대한 유망한 바이오마커로 확인되었습니다. 이번 발견은 RNA를 분해하는 리보뉴클레아제가 포함된 세포외 환경에서 RNA가 불안정하다는 통념에 도전하는 것입니다. 다른 연구를 바탕으로 축적된 증거에 따르면 miRNA는 타액, 소변 및 모유를 포함한 세포외 생체액에서 안정적이고 무세포 형태로 순환하며, 세포외 miRNA는 암 및 당뇨병과 같은 질병과 긴밀한 상관관계가 있기 때문에 진단용 바이오마커3.

리보뉴클레아제가 있음에도 불구하고 세포외 miRNA가 체액에서 순환한다는 사실은 miRNA가 분해되지 않도록 보호하는 메커니즘이 존재함을 나타냅니다. NJU의 SLiS 연구에서는 세포외 소포(EV)가 miRNA의 분해를 보호하는 장벽으로 기능할 수 있는지 여부를 조사했습니다. 나노미터 크기의 엑소좀과 서브미크론 크기의 미세소포를 포함한 EV는 세포외 환경에서 단백질, 지질 및 miRNA를 운반하는 막으로 둘러싸인 소포성 구획입니다. Zhang의 그룹은 순환하는 miRNA의 대부분이 EV가 없는 혈장이 아닌 인간 혈장의 엑소좀과 미세소포에 존재한다는 것을 발견했습니다4. 이 그룹은 세포외 miRNA의 안정성을 설명하기 위해 두 가지 모델5을 제안했습니다. (i) EV의 막 구조에 의한 miRNA 보호; (ii) Argonaute 2와 같은 단백질-miRNA 복합체의 형성에 의한 miRNA의 안정화. 더욱이 그들은 EV의 miRNA 프로파일이 모세포의 프로파일과 크게 다르며 세포가 반응할 때 다른 miRNA를 EV에 선택적으로 포장한다는 것을 발견했습니다. 다른 자극에4. 따라서 miRNA를 엑소좀으로 포장하거나 분류하는 것은 특정 메커니즘에 의해 제어될 수 있습니다. 분비된 miRNA는 수용자 세포로 전달될 수 있으며, 여기서 외인성 miRNA는 표적 유전자를 침묵시키고 하류 신호 이벤트를 유발합니다4. 그러나 EV로 캡슐화되어 분비된 miRNA가 세포외 miRNA의 유일한 형태는 아닙니다. 세포외 miRNA는 세 가지 주요 경로를 통해 생성됩니다: (i) 에너지 의존적이고 선택적인 과정에서 EV의 활성 분비; (ii) RNA결합 단백질과 결합하여 기증자 세포로부터의 방출; (iii) 조직 손상, 세포 사멸 또는 괴사로 인해 파손되거나 손상된 세포로부터의 수동적 누출. EV가 없는 miRNA가 세포에 흡수되어 특정 생물학적 과정에 참여할 수 있는지 여부는 여전히 논쟁의 여지가 있습니다.