单细胞分析揭示lncRNA的秘密

人类大脑被誉为是“进化的最高杰作”，而新皮层被认为是人类高智能的源泉。加州大学研究团队在人类新皮层的发育过程中，对长非编码RNA进行了单细胞分析。他们在四月十四的Genome Biology杂志上发表文章指出，lncRNA在新皮层特定细胞中起到了重要的作用。该杂志还同时刊发了华裔牛人Howard Y. Chang为这项研究成果撰写的点评。

　　

生物通报道：人类大脑被誉为是“进化的最高杰作”，而新皮层（neocortex）被认为是人类高智能的源泉。加州大学研究团队在人类新皮层的发育过程中，对长非编码RNA（lncRNA）进行了单细胞分析。他们在四月十四的Genome Biology杂志上发表文章指出，lncRNA在新皮层特定细胞中起到了重要的作用。该杂志还同时刊发了华裔牛人Howard Y. Chang为这项研究成果撰写的点评。

长非编码RNA（lncRNA）是一些长度超过二百个核苷酸的RNA分子，来自于基因组的非编码区域。虽然lncRNA没有编码任何蛋白质，但它们在不同组织和发育阶段的表达依然具有特异性，这说明lncRNA具有重要的生物学意义。在测序技术的帮助下，人们已经发现了数千种lncRNA，但这些lncRNA的生物学功能依然还是个谜。

研究人员收集不同发育阶段的人类新皮层样本，通过链特异性RNA-seq研究其中的lncRNA。他们还分析了数百个新皮层细胞的单细胞转录组。研究显示，虽然lncRNA在组织中的总体水平比较低，但在某些细胞中高丰度表达。这说明lncRNA在特定新皮层细胞中承担了重要的功能。

举例来说，lncRNA LOC646329在新皮层中含量较少，但在放射状胶质细胞含量丰富。研究人员通过CRISPRi敲低LOC646329，发现这种lncRNA调控了细胞增殖。这项研究为人们展示了lncRNA在新皮层细胞中的特异性表达，有助于进一步了解lncRNA的生物学功能。研究还指出，lncRNA可以用来区分不同类型的神经细胞。

Cell Stem Cell杂志此前发表的一项研究显示，大脑干细胞中的非编码RNA Pnky有重要的临床意义，操纵它可以大大增加神经干细胞生产的神经元。Pnky是一种新发现的lncRNA，只存在于大脑中。加州大学旧金山分校的研究人员认为，Pnky不仅可以用于再生医学，还有助于治疗阿尔茨海默症、帕金森症、创伤性脑损伤、癌症等多种疾病。（更多详细信息参见：Cell子刊：lncRNA调节干细胞分化）

表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性，是近年来生命科学领域的一大研究热点。DNA甲基化是最常见的一种表观遗传学修饰，广泛参与了细胞对基因表达的控制，在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性的作用。耶鲁大学的研究团队最近发现，一种lncRNA能广泛改变基因组的DNA甲基化。（更多详细信息参见：华人学者Nature子刊：lncRNA对甲基化影响很大）

北京大学医学部的毛泽斌教授领导团队，对细胞衰老过程中的lncRNA进行了深入研究。他们发现，LncRNA SALNR在衰老过程中起到了重要作用，能够延缓癌基因诱导的衰老。这项研究为人们揭示了在细胞衰老中起作用的lncRNA，有助于理解lncRNA在衰老中扮演的角色。（更多详细信息参见：北大新成果揭示衰老中的lncRNA）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Single-cell analysis of long non-coding RNAs in the developing human neocortex

Single-cell profiling of lncRNAs in the developing human brain