反义lncRNA-AS-nnmt-plzf调控NNMT和PLZF基因转录介导肝脏甘油三酯代谢紊乱的机制研究

Long non coding RNAs (lncRNAs) are suggested to play an important role in hepatic lipid metabolism disorder. As a kind of lncRNA, the function of antisense lncRNA is poorly understood. In our preliminary study, we found that enhanced antisense lncRNA As-nnmt-plzf level was accompanied by the accumulation of hepatic triglyceride and up-regulation of lipid metabolism-related genes. RIP assay demonstrated that AS-nnmt-plzf could bind Polycomb protein Bmi-1 and Bioinformatic analysis predicted that AS-nnmt-plzf directly interacts with NNMT and PLZF. At present, no study has been conducted on the functional role of AS-nnmt-plzf. Here, we propose that AS-nnmt-plzf may function as a scaffold for Bmi-1 to inhibit the transcription of NNMT/PLZF, thereby regulating triglyceride metabolism-related gene expression. This project aim to evaluate the potential role of AS-nnmt-plzf in hepatic triglyceride metabolism disorder. We try to determine the regulation of AS-nnmt-plzf in triglyceride metabolism related genes and reveal the mechanism of AS-nnmt-plzf mediating hepatic triglyceride accumulation. We will provide novel insight for the prevention and treatment of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) from the viewpoint of antisense lncRNA.

lncRNA在肝脏脂代谢紊乱中起重要作用。作为一种lncRNA，反义lncRNA的功能尚不清楚。我们发现，肝脏反义lncRNA AS-nnmt-plzf的升高伴随甘油三酯蓄积及其代谢相关基因表达上调，RIP的结果表明AS-nnmt-plzf可与多梳蛋白Bmi-1结合，生物信息学预测AS-nnmt-plzf可靶向NNMT和PLZF。据此提出假说：AS-nnmt-plzf招募Bmi-1，抑制NNMT/PLZF转录，调控甘油三酯合成与β-氧化相关基因的表达，介导甘油三酯的异常蓄积。目前未见相关报道。本课题拟从分子、细胞、组织以及动物等多层次明确AS-nnmt-plzf在脂代谢紊乱中的作用；确定AS-nnmt-plzf对甘油三酯代谢相关基因的调控；揭示AS-nnmt-plzf介导肝脏甘油三酯蓄积的机制。从反义lncRNA 这个新视点探讨肝脏脂代谢紊乱的发生机制，为非酒精性脂肪肝的防治提供新的思路。

LncRNA在肥胖、高脂血症等脂代谢疾病中具有重要意义。作为一种lncRNA，反义lncRNA的功能尚不清楚。生物信息学预测ENST00000544925.1可能靶向NNMT和PLZF，提示ENST00000544925.1在肝脏脂代谢中起重要作用。RT-PCR结果表明，ENST00000544925.1在非酒精性脂肪肝患者、db/db小鼠肝脏及高脂喂养的小鼠肝组织中水平明显升高。在hepG2细胞中，特异性敲低 ENST00000544925.1 会减少细胞内脂质蓄积；而过表达ENST00000544925.1显著增加HepG2细胞中的脂质含量。沉默 ENST00000544925.1 会抑制HepG2肝细胞中的脂质合成相关基因表达并促进β-氧化相关基因的mRNA水平升高。RT-PCR检测发现沉默ENST00000544925.1促进NNMT以及PLZF的mRNA水平升高，而过表达ENST00000544925.1会诱导NNMT以及PLZF的mRNA水平的降低。另外，沉默NNMT后，HepG2细胞中脂质合成相关基因表达升高，脂质氧化相关基因表达降低。而且沉默PLZF会诱导脂质氧化相关基因的mRNA水平降低。更为重要的是，沉默ENST00000544925.1引起的脂质蓄积减少可以在一定程度上被si-NNMT/si-PLZF所逆转。RNA免疫共沉淀（RIP）分析发现，多梳蛋白家族成员Bmi-1可以与ENST00000544925.1结合。另外，Co-IP分析发现Bmi-1可以结合NNMT和PLZF，提示三者之间可能存在协同作用。我们得出结论，反义lncRNA ENST00000544925.1以支架形式将多梳蛋白Bmi-1招募到NNMT以及PLZF的转录区域，抑制NNMT/PLZF转录，进而调控脂质合成与β-氧化相关基因的表达。