华人科学家最新发现：第一个被发现与心肌素相互作用的非编码RNA

科学家报告称，在健康的平滑肌细胞中发现了大量的一种名为CARMN的RNA分子，这种分子有助于我们的血管增强和柔韧性，在动脉粥样硬化等血管疾病中明显减少，动脉粥样硬化是心脏病和中风的主要原因。

　　

   

   

图片: Jiliang Zhou博士(左)和Kunzhe Dong博士

资料来源:迈克尔·霍拉汉，奥古斯塔大学

科学家报告称，在健康的平滑肌细胞中发现了大量名为CARMN的RNA分子，这种分子有助于我们的血管增强和柔韧性，在动脉粥样硬化等血管疾病中明显减少，动脉粥样硬化是心脏病和中风的主要原因。

他们在人体组织和啮齿类动物血管疾病模型中的发现，提供了新的见解，让我们了解血管壁中的平滑肌细胞是如何从为血液流动提供一个健全的通道，转而在冠状动脉和/或在常见的治疗(包括血管成形术和支架置入)后，使这些动脉的斑块形成的。

他们也可能指出一种避免这两种情况的新方法，有一天可能包括在药物洗脱支架中添加CARMN，目前药物洗脱支架被抗增殖药物包裹，以帮助阻止不健康的细胞增殖和疤痕形成，这可能会由于放置它们而导致。

“如果你的CARMN水平较低，它很可能使你更容易患上动脉粥样硬化或血管成形术诱发的再狭窄，”Jiliang Zhou博士说，“如果CARMN被下调，它将诱发或触发这些平滑肌细胞变得不健康或患病。”

当科学家在普通血管疾病模型中恢复健康的CARMN水平时，血管内不健康的细胞增殖和瘢痕形成显著减少，当他们从平滑肌细胞中移除CARMN时，损伤反应被夸大，留给血液流动的空间很小。

我们很多人可能认为RNA制造蛋白质，而RNA制造的蛋白质决定了基因的功能。研究较少的非编码RNA不制造蛋白质，但确实有助于调节细胞，并已被证明在许多不同的正常身体功能以及癌症等疾病状态中发挥作用。所以科学家们决定看看长链非编码RNA在血管疾病中发生了什么。

Kunzhe Dong博士分析了人类大规模数据集，包括多种组织和细胞类型的RNA序列，找到long-noncoding RNA。这些数据集使他们能够比较单个个体中健康细胞和变化或调节细胞的表达。

CARMN是人类平滑肌细胞中唯一的长链非编码RNA，随后对小鼠组织的研究也证明了这一点。Zhou和他的同事发现，在这些细胞内，CARMN与心肌素(一种蛋白质和对平滑肌细胞分化至关重要的基因激活剂)结合并增加其活性。

“他们需要彼此来增强彼此的功能，”CARMN是第一个被发现与心肌素相互作用的非编码RNA，这种关系对平滑肌细胞来说似乎是特异性的和必要的。

新的数据表明，CARMN的作用包括帮助调节血管平滑肌细胞对损伤的反应，这些损伤在血管成形术等常见手术中不可避免地会发生。在血管成形术中，侵入性心脏病专家使用气球、激光甚至钻头来恢复病变动脉的血液流动，并经常放置支架，金属丝状的圆柱形结构，在血管内帮助维持血液流通。

平滑肌细胞可能试图帮助修复损伤，但众所周知，作为损伤反应的一部分，平滑肌细胞变得收缩性更弱，增殖更多。在一些患者中，他们表现为反应过度，这可能导致血管成形术和/或支架置入后的动脉再封或至少是再狭窄。

例如，在他们目前的实验室研究中，气囊损伤引起14天后(类似于血管成形术中发生的情况)，他们发现CARMN的表达水平与对照动脉相比显著降低。当他们通过基因方式降低平滑肌细胞中天然CARMN的水平时，细胞增殖和迁移以及动脉内疤痕的形成(称为新内膜)都显著增加。

相反，当他们利用呼吸系统疾病诱导腺病毒的传染性将更多的CARMN直接输送到损伤部位时，阻塞就会减少。

科学家们使用了一种绿色荧光蛋白敲入报告小鼠模型，来观察CARMN表达是如何以及在哪里发生变化的。当Zhou观察患病的人或动物冠状动脉的细胞内容物时，他发现细胞类型基本上是相同的，并且发现主要的CARMN表达几乎仅限于平滑肌细胞。Zhou指出，这种表达模式为CARMN对平滑肌细胞的重要性提供了有力的证据，如果这项工作能导致增强CARMN表达的治疗，可能会限制任何副作用。

Zhou说，CARMN水平甚至可以帮助确定疾病的初始风险。虽然还需要更多的工作，但CARMN的水平在个体和动物之间是不同的，他说。虽然我们也知道高脂肪、高胆固醇的西方饮食会导致心脏、大脑和腿部的血管疾病，但有一些证据表明，它还会降低CARMN的自然水平。他们发现，在有动脉瘤(血管壁的弱点)的人脑动脉中，CARMN水平也有所下降。

研究人员正在进一步探索这种联系，并想要回答诸如运动是否能增加CARMN水平，以及衰老是否能如他所预期的那样降低CARMN水平等问题。

他们写道，平滑肌细胞是血管壁和许多其他“中空”器官(如膀胱和肠道)的主要收缩成分。

除了平滑肌细胞,科学家们还发现CARMN是暂时性的在心脏细胞中表达,心脏在小鼠和人类的发展,发展成纤维细胞后,结缔组织的主要细胞类型对伤口愈合非常重要。在周细胞中也发现了CARMN，这是一种在更小的血管中发现的平滑肌细胞。但在健康的平滑肌细胞中，CARMN总是存在并高水平表达。

这项研究得到了国家心脏、肺和血液研究所和美国心脏协会设立的研究员奖和转型项目奖的支持。

文章标题

CARMN是一种进化保守的平滑肌细胞特异性LncRNA，通过结合心肌素维持收缩表型

CARMN Is an Evolutionarily Conserved Smooth Muscle Cell–Specific LncRNA That Maintains Contractile Phenotype by Binding Myocardin