骨骼肌是人体中最大的成分,占体重的40%,是人体能量消耗和新陈代谢的重要调节器。骨骼肌特异基因的异常调节会导致各种肌肉疾病,如骨质疏松症、肌肉肉瘤和肌肉代谢紊乱。骨骼肌特异性基因的异常调控可导致多种肌肉疾病。
长非编码RNA(Long Non-Coding RNAs,lncRNAs)是一类新的调控RNA,长度超过200nt,存在于细胞质和细胞核中。最近的研究表明,lncRNAs调节多种生物学过程,参与骨骼肌发育和肌肉疾病。LncRNAs在肌肉生长和肌肉萎缩中起重要作用。

近日,华南农业大学的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“LncEDCH1 improves mitochondrial function to reduce muscle atrophy by interacting with SERCA2《LncEDCH1通过与SERCA2相互作用改善线粒体功能以减轻肌肉萎缩》”的文章,该研究的发现为使用LncEDCH1作为治疗肌肉萎缩和能量代谢的有效调节剂提供了一种策略。
为了探索肌肉相关lncRNA的潜在功能,研究者分析了以往的RNA测序数据,选择了lncRNA(LncEDCH1)作为研究对象。
在本研究中,研究者报道了LncEDCH1在骨骼肌中特异性富集,其转录活性受转录因子SP1正向调节。LncEDCH1在体外调节成肌细胞的增殖和分化。在体内,LncEDCH1减少肌肉内脂肪沉积,激活慢抽动肌肉表型,并抑制肌肉萎缩。
在机制上,LncEDCH1与肌浆/内质网钙ATP酶2(SERCA2)蛋白结合,增强SERCA2蛋白的稳定性,提高SERCA2活性。同时,LncEDCH1可能通过SERCA2介导的AMPK通路激活来提高线粒体效率。
在本研究中,研究者发现LncEDCH1特异性地富集在骨骼肌中,其转录活性受转录因子SP1正向调节。功能研究表明,LncEDCH1促进成肌细胞增殖,但抑制成肌细胞分化。综上所述,研究者证明了LncEDCH1可以与SERCA2结合来调节SERCA2的活性。LncEDCH1维持内质网钙离子稳态,提高线粒体效率,减少肌内脂肪沉积,激活慢收缩肌肉表型,缓解肌肉萎缩。该研究表明,LncEDCH1可能是治疗能量代谢和肌肉萎缩的有效调节剂。
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