非编码 RNA 是近年来转录组学研究的热点，其中，long non-coding RNA（lncRNA），microRNA,circularRNA 是大家研究的非常多的非编码。其实，在 small non-coding RNAs 世界，除了我们熟知的 microRNA 之外，还包括 piwi-interacting RNAs（piRNAs），small nucleolar RNAs（snoRNAs） 和 transfer RNAs（tRNAs）。

由于血液供应不足引起的缺血损伤会引起缺血组织的生能行使。其中，缺血性中风会引起成人脑缺血而致残或致死。已有研究表明，缺血性中风会伴随血管生成，在缺血诱导几个小时后，血管生成因子的表达会急速提高。这对于缺血后的神经管修复与中风恢复至关重要。因此，在缺血下诱导的血管生成机制研究显得非常重要。

研究表明，miRNAs 在血管内皮细胞和肿瘤细胞中高表达，是血管生成的重要调控因子。另外，PiRNAs 也被参与其中。tRNAs 是一类长度为 73-94nts 的 RNAs，是蛋白合成过程中的重要参与者。此外，tRNAs 也参与细胞沟通，逆转录和目标蛋白降解过程。最近的研究发现，tRNAs 可以在 5』端发生剪切形成一类新的 small RNAs（tRNA halves），而这个剪切过程会受到一些外在胁迫的诱导。该研究中 RNA 测序服务由伯豪生物提供。在缺血诱导下，tRNAs 会发生剪切行为吗？这个过程会一起什么样的生物学现象呢？本研究对这些过程作了一一解答。

研究结果：1 大鼠大脑缺氧后 tRNA 来源的 small RNAs 显着增加为了探究组织局部缺血后引起的 small RNAs 变化，研究人员对大鼠 MACO 模型右脑诱导 24 小时后与对照左侧大脑进行了 small RNAs 高通量测序检测（由上海伯豪提供）。结果显示，在对照组中，大部分的 small RNAs 长度为 20-24nt.而在缺血组中，大部分 small RNAs 长度为 29-34nt.进一步分析表明，缺血组中的大部分（51.6%）的 small RNAs 为 tRNAs 剪切片段。该结果表明，tRNAs 来源 small RNAs 可能在大脑组织缺血时有重要调控作用。

通过与 Genomic tRNA Database 进行比对分析，研究人员发现这部分 small RNAs 来源于 tRNAVal（CAC） 和 tRNAGly（GCC），同时，他们大部分都是由 tRNAs 的 5』端剪切而来，属于 anti-codon loop.这些数据表明，tRNAs 来源 small RNAs 不是随机的由 tRNA 降解而来，而是在缺血条件下的精密调控而来。

接下来，Northern blot 实验也验证了其中上调的 tRNAVal（CAC） 和 tRNAGly（GCC） 来源片段。此外，qPCR 分析也表明，这些 small RNAs 在缺血后 24 hr,48 hr 和 72 hr 时都显着提高。

为了进一步探究胁迫诱导的 tRNAs 剪切过程，研究人员在缺血条件下对不同时间（D1,D2,D3）的下肢组织进行了检测。结果显示，tRNAVal（CAC） 片段在 D3 和 D7 是增加，而 tRNAGly（GCC） 片段在 D7 时增加。同时，研究人员在缺氧条件下也进行了检测。结果显示，血管内皮细胞，48 h 和 72 h 时，tRNAVal（CAC） 和 tRNAGly（GCC） 来源片段显着增加。该结果表明，缺血和缺氧条件下，血管内皮细胞的 tRNA 会发生剪切，进而影响血管生成过程。

为了探究 tRNAVal（CAC） 和 tRNAGly（GCC） 来源 small RNAs 在血管生成中的作用，研究人员进行外源合成，然后处理血管内皮细胞。结果显示，处理后的细胞增殖受到抑制，迁移能力也减弱，管腔生成受到抑制。因此，tRNAVal（CAC） 和 tRNAGly（GCC） 来源 small RNAs 通过影响细胞增殖，迁移和管腔生成而影响血管生成。

已有研究表明血管生成素（ANG），可以在细胞质中剪切 tRNA.那么，缺氧条件下产生的 tRNA 剪切过程是否也是由血管生成素（ANG）引起？结果显示，在缺氧下，ANG 定位于纸膜颗粒中。通过对内皮细胞 siRNA 敲除 ANG,诱导缺氧分析，研究人员发现在 ANG 下调后，tRNAVal（CAC） 和 tRNAGly（GCC） 来源 small RNAs 显着减少。因此，该结果表明在缺氧下，ANG 会特异性对 tRNA 的剪切。

非编码 RNA 的世界真精彩，负责翻译转运的 tRNA 还有另类角色。该研究从一个全新的角度向我们展示了 tRNA 来源的 small RNA 在诱导胁迫下的功能机制。角度新，证据充分，拓宽了我们的视野，相信大家都会觉得有眼前一亮的感觉。

原文出处：Li Q, Hu B, Hu GW, Chen CY, Niu X, Liu J, Zhou SM, Zhang CQ, Wang Y, Deng ZF. tRNA-Derived Small Non-Coding RNAs in Response to Ischemia Inhibit Angiogenesis. Sci Rep. 2016,6:20850.