上海生科院科研人员揭示非编码 RNA 和转座子在长寿中的作用机制

图示：不同的生活方式（能量限制和高脂）和衰老作用于非编码 RNA，转座子和信使 RNA 表达的模式图

3 月 21 日，中科院 - 马普计算生物学研究所韩敬东研究员在 Cell Reports 上在线发表了题为“Impact of Dietary Interventions on Noncoding RNA Networks and mRNAs Encoding Chromatin-Related Factors”的研究论文, 该研究在探索能量限制调控非编码 RNA 和转座子的表达的机制上取得了重要的进展。

对生活方式的不同干预，比如改变饮食中糖、蛋白质和脂肪的摄入比例，热量的摄取以及能量消耗，可以大大影响人类对衰老相关疾病的易感度，在某些情况下，甚至可以影响其寿命。在不引起营养不良条件下的能量限制以及其他一些生活方式 (比如自主锻炼) 可以减少衰老相关疾病，比如肥胖，二型糖尿病和心血管疾病的发生。在不发生代偿性食物摄入增多的情况下，能量限制可以延长多个物种的平均和最长寿命。然而，人们对于在长寿过程中转录组的改变，尤其是受表观遗传影响的转录组的改变的机制知之甚少。

研究人员利用高通量测序技术，得到了在不同能量摄入以及消耗下的小鼠肝脏的小 RNA，编码和长非编码 RNA 的表达，并通过计算生物学分析手段，发现：1) 不同的干预引起的寿命延长很大程度上抑制了小 RNA，长非编码 RNA 和 转座子的表达。2）此类小 RNA 倾向于调控与寿命正相关的蛋白编码信使 RNA。3）在小 RNA- 靶标相互作用中，小 RNA 大部分靶向于与染色质功能相关的蛋白。此外，他们通过实验证明了 miR-34a, miR-107, 和 miR-212-3p 靶向染色质重塑蛋白 Chd1， 并证实了 Chd1 在模拟由高脂和衰老引起的基因表达变化和转座子活化中的作用。

这项研究揭示了有益于长寿的生活方式可以引起对转座子的有效抑制，并且这些抑制可以保护染色质免受非正常 RNA 转录和基因表达失调的影响，至少在一定程度上，这种调控受益于小 RNA 和染色质重塑蛋白之间的相互作用。

此研究工作得到了来自于中国科技部，国家自然科学基金委和中国科学院等多方面的资助。