长非编码RNA（lncRNA）作为重要的调控因子，几乎参与了所有的生命活动过程，从胚胎干细胞干性维持、iPS重编程、细胞周期调控到发育和分化等等。以前被人们认为是基因组中的“暗物质”的非编码RNA展现出了其在生命活动中的重要作用。近十年来，对长非编码RNA如何调控基因表达的研究吸引着全世界科学研究者的目光。
脂肪生成是一个包含多个步骤并精细构筑的细胞分化过程，使得脂肪前体细胞发育为成熟的脂肪细胞。在脂肪生成的过程中需要顺序性地激活多个转录因子，包括CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBP）基因家族和过氧化酶体增殖激活受体γ (PPAR-γ)。脂肪生成过程紊乱会导致多种代谢疾病的发生，例如肥胖等。C/EBPα是其中的一个关键转录因子。但是，激活C/EBPα表达的分子机制目前还不是很清楚。
在最近的一项研究中，肖腾飞及其同事发现长非编码RNA ADINR通过招募染色体修饰复合物MLL3/4来调节C/EBPα基因启动子区域的H3K4me3修饰，从而调控C/EBPα的表达。研究题为“Long Noncoding RNA ADINR Regulates Adipogenesis by Transcriptionally Activating C/EBPα”，在线发表于Stem Cell Reports上。该研究在中国科学院生物物理研究所的陈润生院士和中国医学研究院基础医学研究所的赵春华教授的指导下完成。
研究者们通过使用陈院士实验室设计的lncRNA-mRNA联合芯片，在诱导脂肪生成的人间充质干细胞中鉴定出了差异表达的长非编码RNA。长非编码RNA ADINR和蛋白编码基因C/EBPα在基因组上是一对双向转录单元，并且在脂肪生成过程中共同上调。干扰ADINR的表达能够抑制C/EBPα的转录，也可以在体外（in vitro）和体内（in vivo）模型中抑制脂肪生成。
研究发现lncRNA ADINR可以直接与MLL3/4复合体中的PA1蛋白结合，通过顺式作用（in cis）将MLL3/4复合体招募到基因组上C/EBPα的启动子区域。MLL3/4复合体对C/EBPα启动子区域的组蛋白进行H3K4me3的修饰，从而激活C/EBPα的转录。
这项研究揭示了长非编码RNA ADINR调控邻近基因表达的精确分子机制，也是首次刻画了长非编码RNA参与脂肪分化的遗传调控。
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图示：ADINR调控脂肪生成的模式图
供稿：陈润生研究组
