PNAS：长非编码RNA控制脂肪细胞发育

　　

生物通报道 ：Whitehead研究所的科学家们发现了，白色脂肪细胞生成过程中的新基因调控层面。如果这一调控受到破坏，白色脂肪细胞就不能积聚脂滴，无法从前体细胞成熟。

“我们试图解析脂肪细胞生成的机制，”Whitehead研究所的创始人之一，麻省理工生物学和生物工程学教授Harvey Lodish说。“现在许多人体内的脂肪细胞过多，这也是我们对脂肪细胞生成感兴趣的原因。”

据美国疾控中心的资料显示，肥胖症已经成为一个严重的健康问题和经济问题。超过三分之一的美国成年人患有肥胖症，而肥胖症又会引发心脏病、二型糖尿病、中风等其他疾病。

白色脂肪细胞以脂肪或脂滴的形式储存多余的能量，上述健康问题都是因为人体内的这种脂肪组织细胞过剩造成的。与白色脂肪细胞不同的是，棕色脂肪细胞在婴儿体内更为普遍而在成人体内较少，它们用脂肪作为燃料来维持温暖恒定的体温。理解这两种脂肪细胞的形成和维持机制，将帮助人们开发出治疗肥胖症的方法。

为了揭示脂肪细胞生成和维持的机制，Lodish实验室检测了在小鼠脂肪细胞中处于活跃状态的长非编码RNA（lncRNA）。他们从中发现了175个活跃的lncRNA，其中有10个lncRNA在脂肪细胞中扮演着重要角色。

lncRNA原本被人们认为是垃圾DNA，但近年来研究显示，lncRNA是重要的基因表达调控子，能修饰染色质、增强转录、促进信使RNA降解等等。最近Lodish实验室还发现，在红细胞分化末期，lncRNA对于程序性细胞死亡的调节有至关重要的作用。

为了确定上述活性lncRNA在脂肪细胞中的作用，孙磊（音译Lei Sun）和Loyal Goff在脂肪前体细胞中分别下调这些lncRNA。他们发现了十个重要的lncRNA，当这些lncRNA表达减少时，前体细胞中的一些基因无法启动，而在成熟白色脂肪细胞中这些基因本应表达。此外，脂肪前提细胞中的脂滴也比正常情况下小得多。这项研究发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

“这项研究首次展示了，脂肪生成过程中lncRNA的重要性，”孙磊说。“虽然我们还没有完全理解lncRNA在脂肪细胞中的功能，但沿着这一方向研究下去将会揭示脂肪细胞形成的新调控通路，从而开发靶标这一机制的肥胖症治疗药物。”

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Long noncoding RNAs regulate adipogenesis

The prevalence of obesity has led to a surge of interest in understanding the detailed mechanisms underlying adipocyte development. Many protein-coding genes, mRNAs, and microRNAs have been implicated in adipocyte development, but the global expression patterns and functional contributions of long noncoding RNA (lncRNA) during adipogenesis have not been explored. Here we profiled the transcriptome of primary brown and white adipocytes, preadipocytes, and cultured adipocytes and identified 175 lncRNAs that are specifically regulated during adipogenesis. Many lncRNAs are adipose-enriched, strongly induced during adipogenesis, and bound at their promoters by key transcription factors such as peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) and CCAAT/enhancer-binding protein α (CEBPα). RNAi-mediated loss of function screens identified functional lncRNAs with varying impact on adipogenesis. Collectively, we have identified numerous lncRNAs that are functionally required for proper adipogenesis.