大鼠是常用的疾病研究模型，通過(guò)該模型，我們能理解很多在人體內(nèi)無(wú)法直接去研究的疾病。低體重兒，一種常見(jiàn)的由于孕婦缺乏足夠蛋白攝入而引起的常見(jiàn)疾病。來(lái)自蘇州大學(xué)兒童醫(yī)院的研究發(fā)現(xiàn)低體重兒的腎臟lncRNA表達(dá)模式會(huì)發(fā)生變化。

研究背景

低體重兒是一種常見(jiàn)的疾病，由于宮內(nèi)生長(zhǎng)受限（IUGR）而導(dǎo)致的低出生體重對(duì)孩子成年后的高血壓和腎臟疾病關(guān)系密切。IUGR通常會(huì)引起低體重兒的腎元不足，對(duì)孩子的成長(zhǎng)造成不良影響。低體重兒和腎元不足存在哪些關(guān)聯(lián)呢？本研究從lncRNA的角度出發(fā)，研究了他們之間的關(guān)系，為我們理解lncRNA的表達(dá)與腎元不足的內(nèi)在聯(lián)系提供了新的見(jiàn)解。

研究結(jié)果

1、大鼠建立低體重兒研究模型

研究人員首先建立了低蛋白喂育懷孕大鼠的模型，誘導(dǎo)產(chǎn)生由于缺少蛋白而導(dǎo)致宮內(nèi)發(fā)育受限產(chǎn)生低體重兒。檢測(cè)結(jié)果顯示，模型條件下出生的雄性大鼠出生后10天的體重明顯低于正常對(duì)照。同時(shí)，腎臟腎小球的數(shù)量也顯著降低。

2、低體重兒腎臟lncRNA表達(dá)模式檢測(cè)
     為了探針低體重兒腎臟發(fā)育不良的內(nèi)在機(jī)制，研究人員用大鼠全基因組lncRNA表達(dá)譜芯片（由上海伯豪提供服務(wù)）檢測(cè)了出生10天的正常與低體重（LBW）大鼠的lncRNA和mRNA表達(dá)。分析結(jié)果顯示，共有17個(gè)上調(diào)，25個(gè)下調(diào)的lncRNA和41個(gè)上調(diào)，88個(gè)下調(diào)mRNA。

3、lncRNA與MAPK信號(hào)通路關(guān)系密切
     為了理解腎元不足相關(guān)的lncRNA的生物學(xué)功能，研究人員對(duì)差異lncRNA和mRNA進(jìn)行了共表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)有16個(gè)lncRNA與MAPK4相關(guān)，6個(gè)lncRNA和MAPK4與MAPK10相關(guān)。由于MAPK通路已有研究報(bào)道和腎臟發(fā)育相關(guān)，因此，與MAPK相關(guān)的這些lncRNA應(yīng)該與LBW大鼠的腎元不足關(guān)系密切。

4、RT-PCR驗(yàn)證差異lncRNA
    為了驗(yàn)證芯片篩選到的差異lncRNA是否真實(shí)可靠，研究人員對(duì)于MAPK4相關(guān)的lncRNA中隨機(jī)選擇了4個(gè)下調(diào)和1個(gè)上調(diào)進(jìn)行RT-PCR驗(yàn)證。結(jié)果顯示，3個(gè)lncRNA的結(jié)果與芯片結(jié)果一致。

5、腎臟發(fā)育不同時(shí)間段和不同器官組織lncRNA表達(dá)模式分析
    既然在低體重兒腎臟中l(wèi)ncRNA表達(dá)異常，那么，lncRNA的表達(dá)與腎臟發(fā)育是否相關(guān)呢？研究人員對(duì)出生后不同時(shí)間的大鼠腎組織，出生1天（p1）和10天（p10）的大鼠進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，TCONS_0014139和TCONS_00014138在p1期LBW中表達(dá)上調(diào)，而在p10表達(dá)下調(diào)，而TCONS_00017119則一直處于上調(diào)狀態(tài)。此外，TCONS_0014139和TCONS_00014138的表達(dá)與腎細(xì)胞數(shù)據(jù)呈正相關(guān)，而TCONS_00017119與腎細(xì)胞數(shù)目呈負(fù)相關(guān)。

    為了探究這些差異表達(dá)lncRNA是否是腎臟特異性表達(dá)的，研究人員對(duì)LBW和對(duì)照組p10大鼠的不同器官組織（腎，肝，腦和肺）進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果顯示，TCONS_0014139在肝腦肺中表達(dá)很低，只在腎中表達(dá)。而TCONS_00014138在正常肝和肺中也能檢測(cè)到，LBW組和正常組也沒(méi)有明顯差異。TCONS_00017119在肝中比腎中表達(dá)高，而在LBW組肝中的表達(dá)低于正常組，而肺中沒(méi)有明顯區(qū)別。因此，在LBW大鼠中，確實(shí)存在著一類表達(dá)與腎臟密切相關(guān)的特異性lncRNA。

研究結(jié)論

    該研究是第一個(gè)有關(guān)于低體重大鼠出生后腎臟發(fā)育相關(guān)lncRNA表達(dá)模式的研究。本研究為我們理解由于孕婦缺營(yíng)養(yǎng)導(dǎo)致嬰兒低體重與腎臟lncRNA表達(dá)的關(guān)系提供了新的視野。

原文出處：Li Y, Wang X, Li M,et al. Long non-coding RNA expression profile in the kidneys of male, low birth weight rats exposed to maternal protein restriction at postnatal day 1 and day 10. PLoS One. 2015, 10(3):e0121587