自然殺傷（NK）細(xì)胞是一類先天性免疫淋巴細(xì)胞，與體外病毒感染和免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。但是，lncRNA在NK細(xì)胞生物學(xué)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(cè)技術(shù)，分析了NK細(xì)胞中l(wèi)ncRNA表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)了調(diào)控NK細(xì)胞分化和生物學(xué)功能相關(guān)的lncRNAs。其中，lnc-CD56，作為正調(diào)控因子，與CD56的表達(dá)呈正相關(guān)模式，參與了初級(jí)NK細(xì)胞的分化過程。該研究證實(shí)lncRNA在NK細(xì)胞生物學(xué)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(xì)胞和T細(xì)胞lncRNA表達(dá)模式鑒定

      為鑒定NK細(xì)胞中特異性表達(dá)的lncRNA，研究人員對(duì)外周血NK細(xì)胞（pNK），臍帶血NK細(xì)胞（cNK）,子宮脫模NK細(xì)胞（dNK）和T細(xì)胞進(jìn)行了全轉(zhuǎn)錄組芯片檢測(cè)。通過比較不同NK細(xì)胞和T細(xì)胞，研究人員鑒定到了NK細(xì)胞特有的lncRNA1632個(gè)。qRT-PCR進(jìn)一步驗(yàn)證其中的4個(gè)lncRNA都是在NK細(xì)胞中特異性表達(dá)。

2. NK細(xì)胞特異性lncRNA分類

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

3. NK細(xì)胞lncRNA潛在功能挖掘

      這些NK細(xì)胞特異表達(dá)的lncRNA有什么生物學(xué)功能呢？通過將lncRNA預(yù)測(cè)靶基因進(jìn)行GO分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這些lncRNA參與細(xì)胞毒性，細(xì)胞因子生成，分化等生物功能。進(jìn)一步的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和驗(yàn)證也表明相關(guān)的lncRNAs與NK細(xì)胞的分化和功能密切相關(guān)。

      根據(jù)CD56和CD16表達(dá)，可以將NK細(xì)胞分為CD56bright和CD56dim，研究人員將不同來源的NK細(xì)胞CD56bright進(jìn)行了lncRNA篩選檢測(cè)。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(xì)胞中高表達(dá)。生物信息學(xué)分析顯示，AB128931的靶基因?yàn)镃D56，來源于CD56的第一個(gè)內(nèi)含子區(qū)域，命名為lnc-CD56。qRT-PCR驗(yàn)證顯示，lnc-CD56在dNK中比pNK和cNK表達(dá)高，且與CD56的表達(dá)高度相關(guān)。進(jìn)一步的在UCB/CD34+-derived NK 細(xì)胞中檢測(cè)顯示，lnc-CD56和CD56在細(xì)胞培養(yǎng)14d時(shí)表達(dá)豐度比較低，但在28d時(shí)，表達(dá)持續(xù)增加。因此，lncCD56可能在NK細(xì)胞初期過程非常重要，是一個(gè)潛在的NK細(xì)胞marker。

4. lnc-CD56生物學(xué)功能研究

      在dNK細(xì)胞中，lnc-CD56與CD56表達(dá)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(xì)胞中用shRNA敲降了lnc-CD56。結(jié)果顯示，CD56/NCAM1的mRNA表達(dá)水平下降。當(dāng)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(xì)胞數(shù)量減少，CD56的熒光表達(dá)也減弱。進(jìn)一步通過nuclear runon實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(dá)。

      本研究lncRNA芯片檢測(cè)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(xì)胞中，用高通量檢測(cè)手段篩選了與NK細(xì)胞發(fā)育先關(guān)的lncRNA。其中，也深入研究了lnc-CD56對(duì)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(xué)功能挖掘和表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析也是非常實(shí)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.