自然殺傷（NK）細胞是一類先天性免疫淋巴細胞，與體外病毒感染和免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。但是，lncRNA在NK細胞生物學過程中的作用還不是很清楚。研究人員借助于高通量lncRNA芯片檢測技術(shù)，分析了NK細胞中l(wèi)ncRNA表達模式，發(fā)現(xiàn)了調(diào)控NK細胞分化和生物學功能相關(guān)的lncRNAs。其中，lnc-CD56，作為正調(diào)控因子，與CD56的表達呈正相關(guān)模式，參與了初級NK細胞的分化過程。該研究證實lncRNA在NK細胞生物學過程中也扮演著非常重要的作用。

研究思路

研究結(jié)果

1. NK細胞和T細胞lncRNA表達模式鑒定

      為鑒定NK細胞中特異性表達的lncRNA，研究人員對外周血NK細胞（pNK），臍帶血NK細胞（cNK）,子宮脫模NK細胞（dNK）和T細胞進行了全轉(zhuǎn)錄組芯片檢測。通過比較不同NK細胞和T細胞，研究人員鑒定到了NK細胞特有的lncRNA1632個。qRT-PCR進一步驗證其中的4個lncRNA都是在NK細胞中特異性表達。

2. NK細胞特異性lncRNA分類

      通過對不同來源NK細胞中的lncRNA進行比較，研究人員發(fā)現(xiàn)pNK和cNK細胞有2642個共有的lncRNA，dNK和pNK細胞共享1185個，dNK和cNK細胞共享1345個。Pearson相關(guān)系數(shù)分析顯示，dNK-pNK和dNK-cNK的r＜0.9，表明dNK細胞中的lncRNA與其他兩種細胞差別比較大，而cNK和pNK之間相關(guān)性比較大。qRT-PCR驗證顯示，NR_033766.1, BC042436, AF085889 和 BC057802在dNK細胞中高表達，NR_038446.1和BC045184低表達。這些結(jié)果暗示著不同NK細胞中，lncRNA也表達模式也會不一樣。

3. NK細胞lncRNA潛在功能挖掘

      這些NK細胞特異表達的lncRNA有什么生物學功能呢？通過將lncRNA預測靶基因進行GO分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這些lncRNA參與細胞毒性，細胞因子生成，分化等生物功能。進一步的共表達網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和驗證也表明相關(guān)的lncRNAs與NK細胞的分化和功能密切相關(guān)。

      根據(jù)CD56和CD16表達，可以將NK細胞分為CD56bright和CD56dim，研究人員將不同來源的NK細胞CD56bright進行了lncRNA篩選檢測。結(jié)果顯示，CD56bright dNK, CD56bright pNK和 CD56bright cNK非常相似。其中，lncRNA AB128931在dNK和pNK細胞中高表達。生物信息學分析顯示，AB128931的靶基因為CD56，來源于CD56的第一個內(nèi)含子區(qū)域，命名為lnc-CD56。qRT-PCR驗證顯示，lnc-CD56在dNK中比pNK和cNK表達高，且與CD56的表達高度相關(guān)。進一步的在UCB/CD34+-derived NK 細胞中檢測顯示，lnc-CD56和CD56在細胞培養(yǎng)14d時表達豐度比較低，但在28d時，表達持續(xù)增加。因此，lncCD56可能在NK細胞初期過程非常重要，是一個潛在的NK細胞marker。

4. lnc-CD56生物學功能研究

      在dNK細胞中，lnc-CD56與CD56表達正相關(guān)，那么lnc-CD56是否正向調(diào)控了CD56？因此，研究人員在HEK-293T細胞中用shRNA敲降了lnc-CD56。結(jié)果顯示，CD56/NCAM1的mRNA表達水平下降。當在CD34+HPCs中轉(zhuǎn)染敲降lnc-CD56載體，研究人員發(fā)現(xiàn)CD56+ 的NK細胞數(shù)量減少，CD56的熒光表達也減弱。進一步通過nuclear runon實驗驗證，lnc-CD56的敲降直接影響了CD56的轉(zhuǎn)錄本水平。因此，lnc-CD56是通過破壞了CD56的轉(zhuǎn)錄本穩(wěn)定性來正向調(diào)控CD56的表達。

      本研究lncRNA芯片檢測由上海伯豪生物技術(shù)有限公司提供。

研究結(jié)論

      該研究第一次在NK細胞中，用高通量檢測手段篩選了與NK細胞發(fā)育先關(guān)的lncRNA。其中，也深入研究了lnc-CD56對CD56的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。該研究是非常典型的lncRNA研究思路，其中的lncRNA生物學功能挖掘和表達網(wǎng)絡(luò)分析也是非常實用的lncRNA功能挖掘思路，非常值得借鑒。

原文出處
Zhang R, Ni F, Fu B, et al. A long noncoding RNA positively regulates CD56 in human natural killer cells.Oncotarget.2016.