长分子RNA对胃肠道收缩和移动食物的能力至关重要

　　在健康的平滑肌细胞中发现了大量的长分子非编码RNA，它给我们的血管力量和灵活性，对食物通过胃肠道的持续收缩也很重要。

　　

   

   

图片: 论文作者Xiangqin He博士(坐)，Jiliang Zhou博士。来源: Augusta大学Michael Holahan

乔治亚州Augusta大学的研究人员在健康的平滑肌细胞中发现的一种长分子非编码RNA含量丰富，它给我们的血管带来力量和灵活性，对食物通过胃肠道的持续收缩也至关重要。CARMN是一种长非编码RNA，它不产生蛋白质，但有助于调节细胞活动——如果没有CARMN，长达30英尺的胃肠道就无法像它应该的那样收缩。该研究发表在《胃肠病学》杂志上。

乔治亚医学院药理学和毒理学系血管生物学家Jiliang Zhou博士和他的同事曾经在2021年的《循环》杂志上报告说，CARMN是人类和小鼠血管中的人类血管平滑肌细胞中唯一持续丰富的长链非编码RNA。他们还发现，在动脉粥样硬化等血管疾病中，它的存在明显减少。而且，当他们在血管疾病的小鼠模型中恢复到更正常的水平时，血管内的疤痕形成和不健康的细胞增殖显著减少。

周和他的同事们在研究血管平滑肌细胞时，发现了CARMN在胃肠道中意想不到的作用，他们将CARMN完全敲除，以观察其后果。他们发现，如果没有CARMN, 100%的情况下，小鼠将无法生存和/或经历腹部肿胀，因为胃肠道不再按需要收缩。在研究中，科学家们意识到CARMN在胃肠道运动中的重要作用。胃肠道包括我们的吞咽管、食道、胃和肠。CARMN实际上对胃肠道的作用比对血管血液流动的作用更重要，因为心脏跳动本身是保持血液流动的主要力量。

“CARMN是两个部位收缩性的关键调节因子，当它功能不佳时，我们的功能就不佳。”“胃肠道平滑肌细胞收缩功能障碍的后果将比血管平滑肌细胞严重得多。这对它们的稳定功能至关重要，”周说。“你认为这是理所当然的，但如果它不这样做，你就有问题了。”这可能导致痛苦甚至致命的情况，因为部分未消化的食物被困住了。

内脏平滑肌细胞是胃肠道的一个组成部分，对让食物通过胃肠道的运动至关重要。其运动障碍可导致不同程度的肠假性梗阻。在这种情况下，部分消化的食物在肠道内堆积，导致腹部肿胀和疼痛、恶心、呕吐、便秘或腹泻。膀胱，另一个中空的器官，也可能受到影响，从而影响排尿的能力，子宫也可能受到影响，子宫必须产生强烈的收缩才能使婴儿出生。

CARMN的缺失会导致多个能够收缩的基因下调，比如Mylk，一种已知的平滑肌细胞收缩的关键调节因子。它还破坏了胃肠道细胞的沟通和协调行动，使它们无法“像管弦乐队一样”协调工作以实现有意义的运动。同样的反应发生在小鼠模型和人类胃肠道细胞中。这种缺失也会干扰对血管平滑肌细胞中CARMN水平改变的长期后果的研究。这个新发现表明，需要一种工具来选择性地去除CARMN。他们正在与基因组编辑、分子生物学家Joe Miano博士、J. Harold Harrison医学博士和药理学家Benard Ogola博士合作，探索诸如基因编辑工具CRISPR之类的可能性。他们还想探索更简单的潜在方法来增加CARMN水平，比如锻炼。他们现在想要观察假性肠梗阻患者胃肠道细胞中的CARMN，试图确定它的表达是否较低，或者是否存在改变其功能的突变。

平滑肌细胞存在于身体的通道壁上，如胃肠道；和中空的器官如膀胱。动物模型使他们能够精确定位CARMN的位置，CARMN只存在平滑肌细胞内。在不同的个体和平滑肌细胞的特定位置，CARMN的表达可能存在一些差异。事实上，这种表达可能会改变，例如，在怀孕期间的子宫。

毫无疑问，CARMN的表达随着年龄的增长而减少，但尚未对此进行深入研究。他们目前正在开发一种过度表达CARMN的小鼠模型，以观察这种极端情况的后果。他们现在还在探索CARMN在被称为动脉瘤的血管疾病中的潜在作用，动脉瘤可能由动脉粥样硬化和感染等问题引起，也可能破裂，并可能致命。

2003年结束的人类基因组计划表明，我们的绝大多数RNA，如CARMN，是非编码RNA，尽管这些RNA迄今为止研究得最少。