本发明专利技术涉及生理和生物医学领域，具体为调控胰岛β细胞增殖和功能的长链非编码RNA(lncRNA)及其应用。建立妊娠期小鼠模型，分离妊娠期及非妊娠期小鼠的胰岛检测其lncRNA差异表达水平，筛选并发现了新的调控胰岛β细胞增殖和功能的lncRNA Ovol2-AS。在小鼠胰岛原代打散细胞以及小鼠胰岛β细胞系Min6中过表达Ovol2-AS，可以显著促进β细胞的增殖，并起到抑制细胞凋亡的作用。长链非编码RNA Ovol2-AS可用于抑制胰岛细胞的凋亡、用于促进胰岛细胞的增殖；还可以用于制备或筛选制备治疗糖尿病的药物。
【技术实现步骤摘要】
长链非编码RNA 0vol2-AS的应用
[〇〇〇1] 本专利技术涉及生理和生物医学领域，具体为调控胰岛β细胞增殖和功能的长链非 编码RNA(lncRNA)及其应用。
技术介绍
糖尿病是一种多病因的代谢性疾病，特点是慢性高血糖，伴随因胰岛素分泌和 (或）作用缺陷引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱。在糖尿病发生发展过程中，胰岛β细胞 数量和功能都对其临床进程起着重要作用。近年来糖尿病在全世界特别是中国的发病率迅 速上升，2010年我国在对近10万人进行了长期随访调查的结果显示，我国18岁及以上成人 样本中，根据国际最新临床诊断标准进行诊断的糖尿病估测患病率为11. 6%，约1. 139亿 人，使得此领域的研究也更为重要和迫切，揭示未知的调控机制和治疗靶点是全球研究者 的共同目标。 胰岛β细胞的数量和功能在糖尿病发生发展过程中起着重要作用，其中β细胞 的增殖已成为糖尿病研究的关键环节。越来越多研究倾向于认为胰岛β细胞功能缺陷是 糖尿病发生发展的核心环节，而β细胞功能缺陷主要表现为两个方面 ：β细胞数量的减少 和胰岛素分泌异常。无论是1型还是2型糖尿病，都存在胰岛β细胞数量缺陷，因此探讨 影响β细胞数量和功能的原因和机制成为了全球糖尿病研究领域的焦点。胰岛β细胞 数量主要由四种机制调控：β细胞复制（已分化的β细胞进行有丝分裂）、β细胞新生 (前体细胞的发育成熟）、β细胞凋亡（程序性细胞死亡）以及β细胞扩张，任何一种调 控机制的变化都会直接影响β细胞的数量，这四种机制可根据发育的不同阶段或体内代 谢的需求变化而调控β细胞的数量。研究发现，小鼠在胰岛素抵抗或肥胖状况下，β细胞 数量可出现近30倍的增加，而处于相同生理病理状态下的人类胰岛β细胞数量仅会增加 30-40%，成人胰岛的β细胞增殖率非常低，尸体解剖人类胰腺发现β细胞复制（Ki67阳 性β细胞）在5岁左右便降至不到0. 2%，而在成人胰腺中几乎找不到Ki67阳性的β细 胞，这说明在正常生理状况下成人体内胰岛β细胞的增殖非常有限，故如何能让糖尿病病 人功能性的胰岛β细胞数量恢复则成为了糖尿病研究的重点。 近年来许多重要研究结果揭示，尽管在特定环境下小鼠 β细胞可以由少量前体 细胞转化而来，但大多数β细胞还是通过自身复制增殖的，胰岛β细胞的复制在胚胎期及 新生儿期会快速增加，而在断奶后直到至发育成熟的时间内其数量几乎不会变化，无论在 成熟的啮齿类动物中还是在人类胰岛其复制速度都非常缓慢，但β细胞仍保留了其加速 复制的能力，在一些特殊的生理病理情况下，比如妊娠、高血糖、胰腺损伤]以及周围胰岛 素抵抗（肥胖状态等）的情况下胰岛β细胞的复制会明显增加。 长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个核苷酸的非编码RNA。2002年研究 人员在对小鼠全长互补DNA(cDNA)文库的大规模的测序过程中首次发现了这类新的转录 物一IncRNA，根据IncRNA在基因组上相对于蛋白编码基因的位置，可以将IncRNA分为5 类：正义（sense)、反义（antisense)、双向（bidirectional)、基因内（intronic)、及基因间 (intergenic)，这种位置关系对于推测IncRNA的功能有很大帮助。目前的研究表明IncRNA 可能的来源包括以下方面：（1)编码蛋白质的基因结构发生中断而转变成IncRNAs，比如 Xist IncRNA，（2)染色质重组的结果，即两个非转录的基因与另一个独立的基因并排重组 而产生含多个外显子的IncRNAs，（3)非编码基因复制过程中的反移位产物，（4)局部的串 联复制子邻近产生，（5)基因组中插入一个转座成分而产生有功能的非编码IncRNA，如BC1 和BC200。研究显不，哺乳动物基因组序列中1 %广生的转录本是可编码蛋白，而有4% 产生的转录本是IncRNA，IncRNA起初被认为是基因组转录的噪音，是RNA聚合酶II转 录的副产物，不具有生物学功能，哺乳动物中的IncRNA与蛋白编码基因相比较，IncRNA的 长度普遍更短，保守性较差并且表达水平明显低于蛋白编码基因。然而近年来大量研究表 明，IncRNA在表观遗传调控、细胞周期调控、剂量补偿效应及细胞分化调控等许多生物过程 中发挥重要作用。IncRNA没有一种普遍的作用模式，它可以以不同的方式来调控基因表达 和蛋白合成，可以在多个层面上对基因表达进行调控，包括表观遗传学水平调控、转录水平 调控以及转录后水平调控几个方面。 IncRNA在调控基因表达的机制存在共性，主要从表观遗传学、转录水平以及转录 后水平3个层面实现对基因表达的调控，IncRNA主要可能具有以下几个方面的功能：（1)通 过在蛋白编码基因上游启动子区发生转录，干扰下游基因的表达；（2)通过抑制RNA聚合酶 II或者介导染色质重构以及组蛋白修饰，影响下游基因表达；（3)通过与蛋白编码基因的 转录本形成互补双链，进而干扰mRNA的剪切，从而产生不同的剪切形式；(4)通过与蛋白编 码基因的转录本形成互补双链，进一步在Dicer酶作用下产生内源性的siRNA，调控基因的 表达水平；（5)通过结合到特定蛋白质上，IncRNA转录本能够调节相应蛋白的活性；(6)作 为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体；（7)通过结合到特定蛋白上，改变该蛋白的 胞质定位；（8)作为小分子RNA，如miRNA、piRNA的前体分子转录。而正因为IncRNA可以从 转录和转录后水平参与蛋白质编码基因的调控，这些基因包括疾病发生相关基因及发育相 关基因等，通过参与调控蛋白质编码基因，IncRNA既能影响细胞内信号转导途径，也能影响 生物体发育过程中的信号转导通路。目前已报道IncRNA会对多种疾病的发生和发展产生 影响，包括神经系统的疾病，心血管疾病以及多种肿瘤癌症等疾病。 近年来对长链非编码RNA (IncRNA)的研究引起了广泛关注，而胰岛β细胞相关的 IncRNA研究尚非常有限。探索新的在β细胞中扮演重要角色的IncRNA，不仅会揭示调控 β细胞数量和功能的重要机制，还将提供新的治疗靶点，是糖尿病研究中亟待开拓的重要 科学问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供调控胰岛β细胞增殖和功能的IncRNA，并将上述IncRNA用于调 控胰岛β细胞增殖和抑制胰岛细胞凋亡。 建立妊娠期小鼠这一成熟β细胞增殖模型，分离妊娠期及非妊娠期小鼠的胰岛 检测其IncRNA差异表达水平。用微阵列分析IncRNA表达谱的方法，利用IncRNA芯片检 测了妊娠和非妊娠小鼠胰岛中差异性表达的IncRNA,进行了 G0(Gene ontology)功能分析 以及pathway通路分析，筛选并发现了新的调控胰岛β细胞增殖和功能的IncRNA:结果显 示，根据对IncRNA芯片的分析，发现了约834种IncRNA在妊娠期和非妊娠期小鼠胰岛中的 表达存在显著性差异，结合差异表达的蛋白编码基因进行了 GO分析、pathway分析，通过分 析IncRNA-mRNA在表达水平上的相关性，构建了 IncRNA-mRNA共表达调控网络。根据结果， 表达丰度较高且变化倍数显著的有AK078687、AK080649、AK154298、AK00714本文档来自技高网...
【技术保护点】
长链非编码RNA Ovol2‑AS用于抑制胰岛细胞的凋亡。
【技术特征摘要】
1. 长链非编码RNA 〇V〇12-AS用于抑制胰岛细胞的凋亡。2. 长链非编码RNA Ovol2-AS用于促进胰岛细胞的增殖。3. 长链非编码RNA Ovol2-AS用于制备或筛选制备治疗糖尿病的药物。4. 一种促进胰岛细胞增殖的方法，其特征在于，在胰岛细胞中过表达Ovol2-AS。5. 权利要求4所述促进胰岛细胞增殖的方法，其特征在于，所述的胰岛细胞为胰...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁光，李明蔚，曹亚南，姜秀丽，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属瑞金医院，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。