NB：东南大学姚红红教授综述ncRNA对中枢系统疾病胶质细胞的调节

非编码RNA对中枢神经系统疾病中胶质细胞功能的调节

Regulation of Glial Function by Noncoding RNA in Central Nervous System Disease

白莹¹ • 任慧¹ • 边亮¹ • 周游¹ • 王鑫平¹ • 熊中励¹ • 柳子淇¹ • 韩冰¹ • 姚红红^1,2,3,4

¹东南大学医学院药理学系，南京210009，中国

²东南大学生命科学研究所发育基因与人类疾病重点实验室，南京210018，中国

³南通大学神经再生协同创新中心，南通226019，中国；

⁴江苏省重症医学重点实验室，东南大学中大医院危重病医学科，南京210009，中国

第一作者：白莹

通讯作者：姚红红非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）研究是当今生命科学领域发展最迅速的前沿领域之一，其中microRNA （miRNA）、长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）、环状RNA（circular RNA，circRNA）等调控性ncRNA因其重要的调控功能，一直受到科学家们广泛关注。NcRNAs作为一类表观遗传和翻译调节因子，通过控制转录和翻译发挥重要的生理作用（图1）。越来越多的ncRNAs研究揭示了它们重要的生物学功能。由于ncRNA类型多样，特性各不相同，因此，了解各种ncRNAs的特点及特异性功能，对提供新的中枢神经系统疾病治疗策略至关重要。

图1 ncRNAs的生物合成和功能。A miRNA：在细胞核中miRNA基因的初级转录产物pri-miRNA被Drosha酶切割成为发夹结构前体miRNA（pre-miRNA）。经过初步剪切后，pre-miRNA在转运蛋白esportin-5的作用下由细胞核内转运到细胞质中，然后由Dicer 酶进一步切割产生成熟的miRNA（mature miRNA）。成熟的miRNA与其他蛋白质一起组成RISC（RNA-induced silencing complex）复合体，从而引起靶mRNA降解或者翻译抑制。B lncRNA。LncRNAs通过不同机制调控基因表达，如招募染色质重构复合体，在表观层面调控基因表达；作为增强子RNA发挥功能；影响核内亚结构；影响核质转运过程；通过miRNAj介导的ceRNA机制发挥作用；影响mRNAd的稳定性及翻译；通过顺式或反式调控的方式，在转录或转录后水平发挥调控作用。C circRNA。CircRNA可以通过反向剪接产生。根据最终circRNA序列中外显子和内含子的不同组合，circRNA可分为三类，包括外显子circRNA、环状内含子和外显子-内含子circRNA。外显子circRNA可以形成单个或多个外显子分子。CircRNA被认为具有多种功能：miRNA海绵、RNA结合蛋白（RBP）海绵、翻译。

神经胶质细胞，简称胶质细胞，在中枢神经系统中包括星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞等，即一类长期以来被认为是支持细胞的非神经元细胞，实际上在大脑的神经细胞发育中发挥着至关重要的作用。星形胶质细胞是中枢神经系统中数量最多的胶质细胞，在维持血脑屏障、调节局部血流量、抗氧化和代谢支持以及神经回路的形成上起着重要的作用。此外，已证明它们与毛细血管内皮细胞紧密结合，形成血脑屏障。越来越多的证据表明，星形胶质细胞参与调节中枢神经系统疾病的发展。其次，作为大脑的常驻巨噬细胞-小胶质细胞，作为中枢神经系统中重要的免疫效应细胞，在神经炎症及神经创伤后的二次损伤中发挥重要作用。少突胶质细胞是中枢神经系统内形成髓鞘的细胞，主要功能是用髓鞘包裹轴突以支持动作电位的快速跳跃式传导，并为产后大脑中的神经元提供代谢支持。

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本文系统归纳总结了ncRNAs通过调节神经胶质功能而参与不同中枢神经系统疾病的发生发展，及其相关分子机制，包括星形胶质细胞 (图2)、小胶质细胞、少突胶质细胞在急性中枢神经系统损伤（如脑卒中、脊髓损伤和创伤性脑损伤）、慢性神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症和肌萎缩侧索硬化症），和其他中枢神经系统疾病（如癫痫和抑郁症）。此外，本文还对ncRNA在中枢神经系统疾病治疗作用的发展前景进行了简要的展望。

图2 ncRNAs在不同中枢神经系统疾病中对星形胶质细胞功能的调节。包括急性中枢神经系统损伤（脑卒中、脊髓损伤和创伤性脑损伤）、慢性神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病和多发性硬化症）和其他中枢神经系统疾病（癫痫和抑郁症）。

关键词：非编码RNA；miRNA；lncRNA；circRNA；星形胶质细胞；小胶质细胞；少突胶质细胞

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https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-022-00950-6

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