垃圾DNA不再垃圾有重要作用

　　今天公布的一項研究表明，阻斷一種被稱為“垃圾DNA”所產生的RNA，可以阻止中風后一部分重要神經的破壞。該研究指出了中風后遺癥的一種可能療法，這種后遺癥往往比最初血液到大腦的流動被暫時關閉所造成的破壞更為廣泛。

　　這項研究還將2個謎團聯系在一起：為什么大多數的損傷是在血液供應恢復之后？人類基因組絕大部分的作用是什么？曾經被認為是垃圾，是因為它不形成制造蛋白質的RNA嗎？延伸閱讀：Nature子刊：垃圾DNA并不垃圾。

　　本文資深作者、美國威斯康星大學麥迪遜分校神經外科教授Raghu Vemuganti說：“來自基因組的RNA只有不到2%能編碼蛋白質，剩下的98%，我們稱之為非編碼RNA。”

　　在《Journal of Neuroscience》發表的這項研究中，Vemuganti和同事們阻斷了長非編碼RNA（lncRNA）的一個變種，其存在至少40000個不同的變種，可能多達100000個。

　　本文第一作者、神經外科系科學家Suresh Mehta說：“這個lncRNA可以結合其他RNA、蛋白質，或旁邊的蛋白質和DNA。在許多其他的工作中，lncRNAs可以調節基因的活動。”

　　Vemuganti說：“中風可影響所有類型RNA的表達，在血液供應恢復后（我們稱為再灌注損傷），這種RNA在整個細胞具有廣泛的影響。幾年前，我們的實驗室開始研究中風如何影響非編碼RNA。兩年前，我們確定了大約200種不同的lncRNAs，它們在中風后大大增加或減少，并把注意力集中在一個我們稱為FosDT的lncRNA上。”

　　Vemuganti補充說：“我們知道，腦中風后三小時內，大鼠大腦內的FosDT水平上升了十倍以上。我們認為，如果我們在中風后阻斷FosDT，會對結構性損傷或行為障礙的數量有影響嗎？”

　　Vemuganti和他的同事們設計了三條定制的RNA鏈來沉默FosDT，將其注射到大鼠體內，并故意關閉一條腦動脈一小時的時間。在第一周內進行的測試表明，與對照組動物相比，處理后的大鼠更快、更完全地恢復了運動技能。腦掃描顯示，受中風破壞的大腦總體積明顯減少。

　　進一步的研究表明，FosDT可刺激一條細胞死亡的途徑，同時也損害細胞生存的途徑。Mehta說，干擾這兩種機制可以解釋這些益處。

　　Vemuganti說：“我們沒有改變最初缺氧所造成的損害，但這靶向方法，大大減少了一周后的損傷。我們不能完全逆轉中風后損傷，但可將總傷害減少1/3。如果我們能保護這么多腦組織免于中風，那將是極大的改善。”

　　因為腦卒中損傷（“再灌注損傷”）可能比最初血液流動損失所造成的傷害更大，Vemuganti說他正在進行幾項研究：“我們正在進一步探索機制，我們想探究，沒有FosDT基因的大鼠中風之后會發生什么。”

　　盡管最近幾十年來中風率有所下降，但是每年都會有大約795000美國人中風，而中風仍然是導致殘疾的主要原因之一。Vemuganti說：“我們打算大力推行這一研究發現。”