華雅思創(chuàng )快報：miR-142-3p調控脊椎動(dòng)物造血干細胞的形成和分化

華雅思創(chuàng )快報：過(guò)去關(guān)于造血發(fā)生的研究主要集中在信號和轉錄因子，然而近期的研究熱點(diǎn)主要是包括microRNAs的表觀(guān)遺傳調控。

研究人員發(fā)現在斑馬魚(yú)和小鼠中，miR-142-3p在造血干細胞（HSCs）中特異性表達。敲除斑馬魚(yú)的miR-142a-3p基因導致主動(dòng)脈-性腺-中腎（AGM）區的HSCs數量降低，同時(shí)胸腺中的T細胞數量也降低。從機制上來(lái)講，miR-142a-3p通過(guò)抑制干擾素調節因子7（irf7）介導的炎癥信號通路來(lái)調節HSCs的形成和分化。

此外，研究者還證實(shí)miR-142-3p在小鼠的AGM區HSCs的形成中也發(fā)揮了重要的作用，這也暗示了它在脊椎動(dòng)物中扮演著(zhù)一個(gè)高度保守的角色。該研究還揭示了miR-142a-3p通過(guò)抑制irf7信號通路在HSCs的形成和發(fā)生過(guò)程中起關(guān)鍵作用。本研究中Agilent Zebrafish Oligo Microarrays服務(wù)由上海伯豪提供。

本研究是由*動(dòng)物研究所生物膜與膜生物工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室與北京307醫院青藤轉化醫學(xué)中心腫瘤學(xué)實(shí)驗室共同合作完成，文章的通訊作者是中科院動(dòng)物所的劉峰研究院。研究人員首先以斑馬魚(yú)為研究對象，進(jìn)行一系列功能學(xué)實(shí)驗，發(fā)現miR-142a-3p在造血細胞中特異性表達，推測它可能在造血中起了重要的作用。為進(jìn)一步的證實(shí)以上推論，研究者通過(guò)敲除miR-142a-3p基因，進(jìn)行了一系列loss of function的實(shí)驗，實(shí)驗數據表明miR-142a-3p是HSC形成和T細胞分化過(guò)程中*的因子。進(jìn)一步研究發(fā)現，敲除miR-142a-3p基因影響了造血內皮細胞，進(jìn)而延緩了zui早的HSCs細胞在胚胎中出現的時(shí)間。

為進(jìn)一步的深入研究miR-142a-3p對HSC的形成和分化的生物學(xué)影響，研究者比較了對照組和miR-142a-3p基因敲除組的胚胎，分別提取受精后2天（2dpf）和受精后4天（4dpf）的對照組、突變組AGM區的RNAs，表達譜芯片檢測后，發(fā)現有70個(gè)基因在2dpf和4dpf的胚胎中上調（Figure 4B），采用Pictar和TargetScan預測miR-142a-3p的靶基因，獲得4個(gè)候選基因，進(jìn)一步研究發(fā)現其中irf7可能是miR-142a-3p在HSCs中作用的zui主要的靶基因。后期，研究者通過(guò)qPCR、Western blotting等一系列實(shí)驗證實(shí)irf7是miR-142a-3p的直接靶基因，并非間接的。

那么irf7下游又調控什么呢？為了使整個(gè)故事更加完整，研究者試圖探究更多，zui終發(fā)現irf7與Gcsfr-Nitric Oxide （NO）炎癥信號通路可能相關(guān)。華雅思創(chuàng )快報認為miR-142a-3p在小鼠造血中也發(fā)揮了重要的作用。

原文圖解：

Figure 4 irf7 is a direct target of miR-142a-3p. （A） Heat map analysis of gene expression in controls and miR-142a-3p morphants at 2 dpf and 4 dpf. （B） Fold changes of upregulated or downregulated genes at 2 dpf and 4 dpf in miR-142a-3p morphants compared to controls. （C） An imperfect match of irf7 3′ UTR with miR-142a-3p as determined by a calculation using RNAHybrid. （D）Scheme of the PGL3 constructs containing irf7 WT and mutated 3′UTR. （E） Luciferase reporter activity of the reporter containing WT or mutated irf7 3′UTR when co-transfected with the miR-142a-3p duplex into HEK293T cells （mean ± SD, t-test, *P < 0.05, n= 3）. （F） Western blotting images showing that irf7 protein level was decreased in duplex-injected embryos at 4 dpf, compared to controls （left panel）. Quantitative analysis of the western blotting results is shown in right panel.