老化成纤维细胞中一种lncRNA的沉默可提高iPS重编程效率并维持其多能性

研究摘要：

体细胞的衰老可阻碍其重编程过程，但这方面的机制目前尚不明确。本研究发现，来自高龄老鼠的成纤维细胞表达更高水平的Zeb2（图1），该转录因子能激活上皮间质转化。Zeb2蛋白的合成由一个名为Zeb2-NAT的天然反义转录物所控制。研究表明，用靶向Zeb2-NAT的特异性LNA Gapmers（一类能高效抑制mRNA和lncRNA功能的反义核苷酸）转染成纤维细胞可引起Zeb2-NAT转录产物和Zeb2蛋白的显著下调（图2），同时能提高老化成纤维细胞重编程为多能干细胞的效率（图3）。进一步研究显示，Zeb2-NAT的表达最早是由胚胎干（ES）细胞中的分化刺激物所激活。通过敲除Zeb2-NAT基因，我们能够更稳定地维持ES细胞的多能性状态（图4）。综上所述，该研究鉴定出了一个与Zeb2基因座重叠并反义的长链非编码RNA，未来可作为机体返老还童的研究靶点。
 

图1 不同年龄老鼠体内成纤维细胞Zeb2-NAT RNA水平的检测



图2 特异性LNAGapmers转染成纤维细胞后Zeb2-NAT RNA（a）、Zeb2 RNA（b）
以及Zeb2蛋白（c）的检测



图3 特异性LNAGapmers分别转染成年鼠（a）和老年鼠（b）成纤维细胞后重编程效率的检测

图4 敲除Zeb2-NAT基因后ES细胞的多能性检测

 

参考文献：Silencing of the lncRNA Zeb2-NAT facilitates reprogramming of aged fibroblasts and safeguards stem cell pluripotency, Nature Communications, (2018) 9:94. DOI: 10.1038/s41467-017-01921-6