lncRNA通过调控CD56参与自然杀伤细胞发育过程

2016-11-28 17:30 来源: 上海伯豪
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   自然杀伤(NK)细胞是一类先天性免疫淋巴细胞,与体外病毒感染和免疫调节有关。但是,lncRNA在NK细胞生物学过程中的作用还不是很清楚。研究人员借助于高通量lncRNA芯片检测技术,分析了NK细胞中lncRNA表达模式,发现了调控NK细胞分化和生物学功能相关的lncRNAs。其中,lnc-CD56,作为正调控因子,与CD56的表达呈正相关模式,参与了初级NK细胞的分化过程。该研究证实lncRNA在NK细胞生物学过程中也扮演着非常重要的作用。

  研究思路

  研究结果

  1. NK细胞和T细胞lncRNA表达模式鉴定

   为鉴定NK细胞中特异性表达的lncRNA,研究人员对外周血NK细胞(pNK),脐带血NK细胞(cNK),子宫脱模NK细胞(dNK)和T细胞进行了全转录组芯片检测。通过比较不同NK细胞和T细胞,研究人员鉴定到了NK细胞特有的lncRNA1632个。qRT-PCR进一步验证其中的4个lncRNA都是在NK细胞中特异性表达。

  2. NK细胞特异性lncRNA分类

   通过对不同来源NK细胞中的lncRNA进行比较,研究人员发现pNK和cNK细胞有2642个共有的lncRNA,dNK和pNK细胞共享1185个,dNK和cNK细胞共享1345个。Pearson相关系数分析显示,dNK-pNK和dNK-cNK的r<0.9,表明dNK细胞中的lncRNA与其他两种细胞差别比较大,而cNK和pNK之间相关性比较大。qRT-PCR验证显示,NR_033766.1, BC042436, AF085889 和 BC057802在dNK细胞中高表达,NR_038446.1和BC045184低表达。这些结果暗示着不同NK细胞中,lncRNA也表达模式也会不一样。

  3. NK细胞lncRNA潜在功能挖掘

   这些NK细胞特异表达的lncRNA有什么生物学功能呢?通过将lncRNA预测靶基因进行GO分析,研究人员发现这些lncRNA参与细胞毒性,细胞因子生成,分化等生物功能。进一步的共表达网络构建和验证也表明相关的lncRNAs与NK细胞的分化和功能密切相关。

   根据CD56和CD16表达,可以将NK细胞分为CD56bright和CD56dim,研究人员将不同来源的NK细胞CD56bright进行了lncRNA筛选检测。结果显示,CD56bright dNK, CD56bright pNK和 CD56bright cNK非常相似。其中,lncRNA AB128931在dNK和pNK细胞中高表达。生物信息学分析显示,AB128931的靶基因为CD56,来源于CD56的第一个内含子区域,命名为lnc-CD56。qRT-PCR验证显示,lnc-CD56在dNK中比pNK和cNK表达高,且与CD56的表达高度相关。进一步的在UCB/CD34+-derived NK 细胞中检测显示,lnc-CD56和CD56在细胞培养14d时表达丰度比较低,但在28d时,表达持续增加。因此,lncCD56可能在NK细胞初期过程非常重要,是一个潜在的NK细胞marker。

  4. lnc-CD56生物学功能研究

   在dNK细胞中,lnc-CD56与CD56表达正相关,那么lnc-CD56是否正向调控了CD56?因此,研究人员在HEK-293T细胞中用shRNA敲降了lnc-CD56。结果显示,CD56/NCAM1的mRNA表达水平下降。当在CD34+HPCs中转染敲降lnc-CD56载体,研究人员发现CD56+ 的NK细胞数量减少,CD56的荧光表达也减弱。进一步通过nuclear runon实验验证,lnc-CD56的敲降直接影响了CD56的转录本水平。因此,lnc-CD56是通过破坏了CD56的转录本稳定性来正向调控CD56的表达。

   本研究lncRNA芯片检测由上海伯豪生物技术有限公司提供。

  研究结论

   该研究第一次在NK细胞中,用高通量检测手段筛选了与NK细胞发育先关的lncRNA。其中,也深入研究了lnc-CD56对CD56的转录调控作用。该研究是非常典型的lncRNA研究思路,其中的lncRNA生物学功能挖掘和表达网络分析也是非常实用的lncRNA功能挖掘思路,非常值得借鉴。