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项目名称:生物体器官大小调控的分子机制

 项目第一完成单位:浙江大学生命科学研究院 项目负责人:赵斌

项目简介

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一个毫不起眼的小RNA(长度约为22个核苷酸的核糖核酸分子),实际上掌控着器官大小变化的“命运”。当它的活性失调可以显著促进肿瘤生长,它将为研发肝癌等疾病的药物提供新的思路。

实验室里,一只小鼠的肝脏细胞疯狂地分裂,肝脏的体积占了整只小鼠的四分之一大。这是因为它的HIPPO细胞信号通路失调了。HIPPO细胞信号通路是通过调控细胞数量来控制动物器官的大小。

HIPPO意为河马,2003年,科学家最早在果蝇里发现这个基因,如果突变这个基因,果蝇的头部和眼睛就会膨大得像河马一样。随后,HIPPO基因上游下游的调控机制被揭示出来,这一系列机制被命名为HIPPO细胞信号传导通路。

所谓的HIPPO信号传导通路通过一个叫做YAP的基因转录调控分子打开或者关闭器官生长的信号,可以说是一个分子开关。然而当这个开关开启的时候器官为什么就会生长变大呢?

通过小RNA表达谱分析,课题组发现,在被YAP激活的一系列小RNA中, miR-130a的表现极为特别,它能进一步提高YAP活性,形成一个自我激活的回路。我们发现,这是一种强有力的调控机制,如果miR-130a的活性受到抑制,Hippo信号通路就无法再促进器官变大。因此,“小”RNA不小,它在器官大小发育上发挥着重要作用。

有趣的是我们发现类似的调控逻辑,在果蝇中也存在,这是一种进化保守现象。在果蝇中,执行与miR-130a类似功能的小RNA叫Bantam。两者的碱基序列大相径庭,但却执行着类似的功能,这也是“幕后推手”难以寻找的原因之一。

发育与癌症都与细胞增殖、凋亡密切相关,发育相关通路的失调常导致癌症的发生,Hippo通路也不例外。已有的研究显示,在癌症中,Hippo信号通路的基因表达存在异常,YAP活性很高。因此,寻找针对YAP的抑制剂是具有显著潜力的抗癌药物研发方向。

我们发现,miR-130a不仅能够促进器官变大,还能促进YAP诱发的肝癌。而抑制miR-130a则能够抑制YAP诱导的肿瘤生长。近年来,以小RNA反义核酸为基础的药物技术得到了长足发展,这项研究提示了,可以以miR-130a反义核酸作为新型的YAP抑制剂,作为抗癌药物的新的研发方向。

系列研究发表在Cell Research杂志两篇文章上,其中一篇为封面文章,并受到浙江日报、钱江晚报、新华网等媒体报道。

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项目团队

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赵斌教授为青年千人、国家优青、浙江省杰青。赵斌实验室创建于2011年,目前在培博士生8名,硕士生3名。实验室综合运用细胞生物学、生物化学及小鼠模型研究调控癌症发生及器官大小发育的信号转导通路,特别是HIPPO通路。

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资料链接

  • 杂志封面图
  • HIPPO通路正反馈模型
  • 小RNA miR130对肿瘤生长的影响
  • 小RNA miR130促进肝脏变大
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  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-19
    11
    评论内容:支持
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-19
    11
    评论内容:赵老师帅
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-19
    11
    评论内容:赞赞赞
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-19
    11
    评论内容:一年两篇Cell Research(IF:12.4),还有一篇为封面文章,牛!赵老师(80后)年轻有为啊,大赞!
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-19
    36
    评论内容:赵老师这项研究与人类疾病和健康切身相关,是很好的基础研究与实际结合的典范,应该给予鼓励和支持!
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-18
    11
    评论内容:很有意义的研究
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-18
    31
    评论内容:好有意义的研究,希望能据此研发出抗癌药物!
  • 评论人:曹晓磊 评论时间:2016-04-18
    11
    评论内容:赵教授威武!!
  • 评论人:苏丽 评论时间:2016-04-16
    16
    评论内容:这项研究的实际意义很深远,支持!
  • 评论人:缪人杰 评论时间:2016-04-14
    16
    评论内容:很有意义的研究
  • 评论人:孙慧艳 评论时间:2016-04-11
    17
    评论内容:好有意义的研究,希望能据此研发出抗癌药物!
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-11
    17
    评论内容:对癌与肿瘤的研究提供了很好的角度
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-11
    17
    评论内容:一年两篇Cell Research(IF:12.4),其中一篇还是封面文章,牛啊!年轻有为(赵斌老师可是80后哦),我等楷模!
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-11
    15
    评论内容:一年两篇Cell Research (IF:12.4),其中一篇还是封面文章,牛啊!年轻有为(赵斌教授可是80后哦),膜拜大神!!!
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-11
    25
    评论内容:此项研究成果与临床接轨,意义很重大
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-11
    26
    评论内容:有意义的研究方向。有深远的临床价值!
  • 评论人:刘影 评论时间:2016-04-11
    24
    评论内容:支持赵斌教授!
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-11
    24
    评论内容:Well done!
  • 评论人:范贵洋 评论时间:2016-04-05
    46
    评论内容:为抗癌药物研发提供了新的方向,意义深远。
  • 评论人:匿名 评论时间:2016-04-05
    48
    评论内容:outstanding work
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