研究 lncRNA 的看过来~ 一起来看看曹雪涛院士的这篇 Cell

今天给大家分享一篇 lncRNA 的文章（Self-Recognitionof an Inducible Host lncRNA by RIG-I Feedback Restricts Innate Immune Response），文章发表在 Cell 上，通讯作者为曹雪涛院士。

RIG-I 是一种模式识别受体，它能够识别外源性病毒 RNA（dsRNA），之后 RIG-1 的半胱天冬酶募集结构域（CARD）通过 TRIM25 进行 K63 连接的泛素化。

TRIM25 的 RING 和 SPRY 结构域介导其与 RIG-I 的相互作用最后通过 IRF3 的细胞内信号传导途径来产生 IFN。虽然也可以激活 NF-kB 信号通路，但 「VSV infection is a weak NF-kB inducer」（文章中有提到）。

Progress in Biochemistry and Biophysics 2013,40(5): 397~405

我们首先来看下这篇文章的模式图，外源性 RNA 病毒入侵后，大量产生的 IFN-I 可以诱导机体产生 lnc-Lsm3b，而 lnc-Lsm3b 可以与外源性 RNA 病毒竞争性结合 RIG-I 并且使其构象发生改变，最终使 IFN-I 产生减少来维持免疫稳态。

我们再先来看一下这篇文章的 Highlights 与 Figures 之间的联系。

一共 4 点 Highlights，前两点主要说的是 lnc-Lsm3b 与表型之间的关系，而后面两点主要是在概括机制上的内容。

接下来我们主要来看一下 figures 部分。

Figurees1&S1

作者是怎么找到这条 lncRNA 的呢？作者将 RIG-I 拉下来的蛋白去做了 RIP-seq，然后得到了 TOP30 的 lncRNAs。

那么这 30 个中哪个是我们想要的呢？接下来对这 30 个 lncRNAs 在小鼠的腹腔巨噬细胞中进行了 knock down，发现只有 lncRNA NONMMUT057981 这条 lncRNA（上图黑箭头所示）在 knock down 之后 VSV-induced IFN-β是上升的。

对比上图结果来看，差异性好（排在第四位）而且在病毒未感染细胞中不结合 RIG-I，哇塞，这不就是我们想找的理想中的 lncRNA 吗？

而 RIP-seq 的三代测序结果发现，这条 lncRNA 含有 Lsm3 内含子和外显子的部分序列，而在 Lsm3 基因形成的 lncRNA 有两种形式，一个是 lnc-Lsm3a，一个是 lnc-Lsm3b。

那么这两个哪一个是最终起功能的呢？实验结果发现，将 293T 细胞中只导入有 lnc-Lsm3a 的载体，检测表达时发现该体系中细胞中的 lnc-Lsm3b 却比 lnc-Lsm3a 要高很多；只导入 lnc-Lsm3a 的突变体，检测表达时却发现该体系中细胞中只有 lnc-Lsm3a。

这些实验结果表明，lnc-Lsm3a 是 lnc-Lsm3b 前体，lnc-Lsm3b 是 Lsm3 基因座上唯一的成熟 lncRNA。

之后又对 lnc-Lsm3b 在病毒感染后是否会上调进行了分析，发现无论是细胞层面还是动物层面，与作者设想的完全一致。进一步实验验证与结构分析发现，IFN-I 可以作用于 lnc-Lsm3b 的启动子区来促进其表达。

RIP 可以证明蛋白与 RNA 结合，那 RNA 与这个蛋白结合吗？作者又做了 RNA-pull down 实验，证明 lnc-Lsm3b 是与 RIG-I 结合的。接下来又是一波常规操作，既然找到了一条 lncRNA，就得证明这一定是一条 lncRNA，两个方面：1. 位于胞浆；2. 非编码功能

Figures2&3

紧接着作者去证明了 lnc-Lsm3b 是否会抑制 RIG-I 介导的信号通路，分别做了 si，knock down 以及 rescue 多方位去证明，而且 WB 结果显示 lnc-Lsm3b 敲减的细胞中 p-IRF3 显著增强。

而动物实验也证明 lnc-Lsm3b 缺陷的小鼠 IFN-I 的产生显著升高。

Figures4&5

分别来去证明 lnc-Lsm3b 和 RIG-I 各自的什么部分与对方结合，证明的过程中采取了突变或截断体的方法。

Figures6&7

主要是探索机制上的内容。首先，lnc-Lsm3b 可以抑制 CARDs 的释放，使得 RIG-I 在病毒刺激的时候处于一种 「抑制」 的构象，同时干扰 CARDs 与 MAVS 的结合。

随后又证明了 lnc-Lsm3b 可以抑制由 TRIM25 介导的 K63 连接的 RIG-I 泛素化以及抑制 RIG-I 与 MAVS 的结合。此外，lnc-Lsm3b 完整的二级结构是 RIG-I 活化的抑制所必需的。

最后，这篇文章的主要思路如下：

总结一下，作者找到了一条自我识别的 lncRNA，并且以负反馈的机制发挥作用来限制固有免疫应答从而维持稳态。

文章巧妙地将 lncRNA 研究方法应用在 RIG-I 为中心的这种免疫模型之中，为控制自身免疫性炎症性疾病提供了一种潜在的治疗策略。