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为探究牙髓修复过程中基因可变剪接的调控机制及作用，南方医科大学研究人员开展了 lincRNA-ASAO 对人牙髓干细胞（hDPSCs）成牙本质分化影响的研究。结果发现 lincRNA-ASAO 可促进 hDPSCs 成牙本质分化，为牙髓修复提供新靶点和理论依据。
在生物的奇妙世界里，细胞的分化与基因的调控就像一场精密的交响乐演奏，每一个音符都不能出错。真核基因由外显子和内含子组成，可变剪接能扩大基因编码能力，影响细胞的分化、增殖和凋亡等多种活动。干细胞具有治疗多种疾病的巨大潜力，其分化过程中的可变剪接产生的多种转录本，对基因表达调控起着关键作用。人牙髓干细胞（hDPSCs）作为牙髓修复的种子细胞，在牙髓损伤修复中意义重大，它能分化为多种细胞，促进牙髓组织再生。
然而，目前关于 hDPSCs 分化过程中基因特异性剪接的调控及其在牙髓修复中的应用研究还相对有限。长链非编码 RNA（lncRNAs）参与细胞分化的调控，但 lncRNAs 在 hDPSCs 牙髓修复过程中调控可变剪接事件的作用尚不明确。为了深入了解牙髓修复的分子机制，找到提高牙髓修复效果的新方法，南方医科大学的研究人员开展了一项重要研究。该研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上，为牙髓修复领域带来了新的曙光。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。从 18 - 24 岁患者的第三磨牙获取牙髓组织样本，分离培养 hDPSCs。通过 RACE 技术获得新型 lncRNA——lincRNA-ASAO 的全长 cDNA 序列；利用 RNA 测序（RNA-seq）筛选差异表达基因和可变剪接事件；运用荧光原位杂交（FISH）技术检测 lincRNA-ASAO 的亚细胞分布；采用 RNA pull-down、蛋白质谱分析和生物信息学等方法筛选与 lincRNA-ASAO 结合的蛋白。
研究结果如下：
- lincRNA-ASAO 的特征：研究人员通过 lncRNA 微阵列分析筛选出 lincRNA-ASAO，它是位于人类 12 号染色体上的基因间 lncRNA。RACE 分析确定其转录本长度为 1760bp，经预测缺乏蛋白质编码潜力。其表达随成牙本质诱导时间延长而增加，在深龋牙髓组织中表达也升高，且主要在细胞核内表达。
- lincRNA-ASAO 在牙发生中的关键作用：通过慢病毒载体过表达或敲低 lincRNA-ASAO，发现过表达 lincRNA-ASAO 可增加 hDPSCs 的碱性磷酸酶（ALP）活性和钙结节沉积，促进成牙本质特异性标志物的表达；敲低 lincRNA-ASAO 则产生相反效果。在大鼠牙髓再生模型中，过表达 lincRNA-ASAO 促进了修复性牙本质的形成。
- lincRNA-ASAO 与 PTBP1 蛋白相互作用：RNA pull-down 实验和质谱分析筛选出与 lincRNA-ASAO 相互作用的蛋白 PTBP1。FISH 和免疫荧光（IF）实验表明 lincRNA-ASAO 和 PTBP1 在 hDPSCs 细胞核内共定位，RIP 和 PAR-CLIP 实验进一步验证了它们的结合关系。
- lincRNA-ASAO/PTBP1 促进 hDPSCs 的成牙本质分化：抑制 PTBP1 会降低 hDPSCs 的 ALP 活性和钙结节形成，减少成牙本质相关基因或蛋白的表达；过表达 PTBP1 则增强 hDPSCs 的成牙本质能力。同时，抑制 lincRNA-ASAO 可逆转 PTBP1 对成牙本质分化的促进作用。
- lincRNA-ASAO/PTBP1 调控 ALPL 前体 mRNA 的可变剪接：RNA 高通量测序和 rMATS 分析筛选出 ALPL 和 COL11A1 作为潜在的靶标前体 mRNA。实验发现 lincRNA-ASAO 和 PTBP1 可调节 ALPL 前体 mRNA 在第二外显子的跳读。
- lincRNA-ASAO、PTBP1 和 ALPL 前体 mRNA 之间的相互作用位点：预测显示 lincRNA-ASAO 可与 ALPL 前体 mRNA 的第一和第二内含子结合，PTBP1 可与 ALPL 前体 mRNA 第二外显子的外显子剪接沉默子（ESS）序列结合。PAR-CLIP 实验验证了 PTBP1 与 ALPL 前体 mRNA 第二外显子 ESS 序列的相互作用。
研究结论和讨论部分指出，本研究首次发现 lincRNA-ASAO 通过与 PTBP1 相互作用调节下游成牙本质相关基因的可变剪接，促进 hDPSCs 的成牙本质分化，这为牙髓修复提供了新的潜在治疗策略。靶向 lincRNA-ASAO 可通过多种方式应用于牙髓修复，但也面临稳定性低、免疫原性高等挑战。此外，lincRNA-ASAO 在其他细胞中的转录和调控机制仍需进一步研究。
这项研究意义重大，它不仅丰富了人们对 lncRNAs 和可变剪接在调控 hDPSCs 成牙本质分化中作用的理解，还为提高 hDPSCs 在牙髓修复中的临床治疗潜力提供了重要线索，为未来牙髓修复的研究和治疗开辟了新的方向 。
