客觀日本

大阪大學查清内髒組織纖維化的發病原理

2020年04月09日 生物醫藥

大阪大學研究生院醫學系研究科的福島清春特聘教師、免疫學前緣研究中心的佐藤莊副教授和審良靜男特任教授等人組成的研究團隊,發現了新的纖維化相關基因RBM7,並查清了該基因引起纖維化的部分機制(圖1)。

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圖1:RBM7的纖維化控制機制

該研究團隊利用小鼠模式做實驗發現,發生纖維化時非免疫類細胞開始死亡,垂死的細胞表達一種趨化因子CXCL12,作爲纖維化起點的巨噬細胞Segregated nucleus containing atypical monocyte (SatM)收歛集到患部。

研究團隊發現,上述非免疫細胞發生死亡時,會獨特性誘導RBM7基因。此次全球首次發現,該分子會分解名爲NEAT1的非編碼RNA,由此,局部存在於NEAT1形成的核内結構體(NEAT1-speckle)中的BRCA1(開墾DNA傷害的蛋白質)在覈内的分佈發生變化,從而誘導細胞死亡。目前尚無任何藥物對纖維化有效,但透過以RBM7爲靶標進行研究,有望開始針對目前尚無有效冶癒方法的纖維化開發新藥。

審良教授和佐藤副教授等人的研究團隊利用博萊黴素肺纖維化小鼠模式發現,纖維化的肺部分泌的趨化因子CXCL12對SatM的移動起到了重要作用。另外還發現,在非免疫細胞、尤其是受損的上皮細胞中,CXCL12會隨着細胞死亡被大量誘導。由此,研究團隊認爲,非免疫系統(免疫系統的周邊環境)的研究對查清纖維化機制非常重要,因此對非免疫細胞全面實施了基因表現解析,作爲表達量隨着發生纖維化而大量增加的基因(蛋白質),發現了RBM7。

此前雖然知道RBM7會識別RNA,並參與分解,但幾乎不清楚其在生物活體內的作用。爲解析RBM7在活體內的功能,研究團隊培養基因剔除小鼠(Rbm7-/-),進行了解析。結果驚訝地發現,在Rbm7-/-小鼠活體內,SatM沒有向患部聚集,大大抑制了纖維化。另外還發現,RBM7的表達量在纖維化的肺上皮細胞中會增加,是這一時期發生的肺上皮細胞持續死亡的終極因數。爲查清RBM7與隨着纖維化而發生的細胞死亡有關的分子機制,研究團隊實施了確定與該分子結合的RNA的RNA免疫沉澱實驗,以及搜尋表達量隨着RBM7存在與否而變化的基因的RNA-seq解析,最終發現與名爲NEAT1的長非編碼RNA分解有關。

此外發現,能開墾DNA傷害的蛋白BRCA1局部存在於NEAT1形成的核内結構體(NEAT1-speckle)中,在Rbm7缺損的情況下,BRCA1在覈内的分佈發生變化會誘導細胞死亡。RBM7在肝臟和腎臟中的表達也會隨着纖維化而明顯升高,Rbm7-/-小鼠還顯著抑制了肝臟和腎臟的纖維化。

以上結果表明,在纖維化的隊形變換程序中,受RBM7控制的細胞死亡在各種器官中發揮着重要作用。另外,本次研究還發現了非常重要的一點,即在人類的肺纖維化、肝硬化和腎硬化等伴隨纖維化的疾病中,RBM7的表達會隨着疾病的發生而大量增加。

論文資訊
論文題目:Dysregulated expression of the nuclear exosome targeting complex component RBM7 in non-hematopoietic cells licenses the development of fibrosis.
期刊:《Immunity》

日語原文:

文:JST客觀日本編輯部