2012年第47卷第1期 生物学通报 15 到那些编码增殖基因的mRNA上，导致在衰老细 成员和MR-106b家族的定位于癌基因簇上的 胞中这些mRNA的半寿期缩短。更为重要的是， MiR-17-92,miR-106a-363和miR-106b-25的5 在衰老细胞中过表达HuR可使细胞维持在一个 个microRNA的水平显著下调，同时来自于miR- 较为年轻的表征状态，而降低HR的表达可加速 183-96-182基因簇的2个microRNA(182,183) 衰老表征的出现，说明HR在复制性衰老过程中 的水平上调[)，说明miRNA与细胞衰老之间存在 起着非常重要的作用。AUF1是另一种mRNA结 着相互的关联。为揭示它们之间的关系，进一步的 合蛋白，它的靶mRNA是P16,它可以与pl6的3' 实验设计了在HDF和HTM的早发性衰老细胞中 -UTR结合。AUF1与PI6结合后可以促进PI6 转染miR-106 x Agomir(一种经过特殊修饰的mi- mRNA的衰减。实验证实，在人成纤维细胞的早 croRNA模拟物)，结果发现衰老细胞中p21的上 期培养物中，无论是AUF1的水平还是AUF1-pl6 调被抑制，而用miR-l06 x Antagomir(一种能沉默 结合物的水平均显著高于晚期培养物[4]。在年轻 miRNA-1O6的反义核苷酸)转染细胞则导致了衰 人的成纤维细胞中，AUF1的水平较高，而pl6 老细胞中21表达的升高，促进了衰老。因而证明 mRNA是不稳定的，总体表现为AUF1的表达促 microRNA表达的改变可以通过调整如p21这样 进了细胞的增殖：当接近于晚期培养时，AUF1水 关键的调控蛋白的水平，促成细胞衰老表型的改 平的降低增加了pl63'-UTR的转录稳定性，增 变。有些microRNA,例如miR-I285可以通过直接 加了pl6的表达，结果加速了衰老表征的出现。 靶定p53的3'-UTR而对p53的表达进行直接的 Sit1的抗衰老作用：Sitl是浓缩于核质、异 调控s]。突变体分析实验证实了p53mRNA的3' 染色质及核仁的3种功能独特的核心蛋白。它带UT包含2个miR-1285目标位点，它们几乎完 有烟酰胺依赖性Ⅲ型组蛋白脱乙酰基酶（一种脱 全与成熟的miR-1285序列互补。最终miR-1285 乙酰基酶)活性，可使多种蛋白质的赖氨酸残基脱 的异位表达抑制了p53mRNA和蛋白质的表达，延 乙酰基，并通过去乙酰化作用来调节蛋白功能，与 缓了细胞衰老的进程。相反的，miR-1285的沉默 细胞分化，衰老，调亡，损伤修复和能量代谢有着 提高了p53的表达。另外，miR-1285也可以抑制 密切的关系。对体细胞的研究表明提高Sitl活 p21的转录。 性，是可以通过催化其下游信号蛋白去乙酰化作 microRNA对RNA结合蛋白HuR的调控作 用而对抗细胞衰老的，在不同应激状态下，sit1含 用：HR可以稳定和调节参与细胞增殖过程中的 量及活性下降，可导致细胞衰老[5]。 大多数靶mRNA。有的microRNA可以直接作用于 2 microRNA对衰老相关基因的调控作用 HuR来调控细胞的增殖分化和衰老表型的出现。 综上所述，基于不同衰老引发机制（如端粒的 如miRNA-519,它在HuR的mRNA上有2个结 损耗，氧化应激，癌基因的表达和DNA的损伤信 合位点，一个在编码区，一个在3'-UTR。在人类 号等)，细胞的应答并产生细胞衰老表型的调控机的多个细胞系中均检测到过表达iRNA-519前 制也不相同，其中microRNA的调控机制是非常重 体使HuR的数量减少[]，miR-519抑制了HuR的 要的一种，例如最近的研究发现，有12种mi- 翻译，从而降低了H山R调控增殖基因的稳定性和 croRNA具有衰老调节因子的功能[6]，它们调节细 表达水平，抑制了细胞的增殖分化；而当使用 胞周期，细胞骨架的改变和信号的增殖扩大，特别 miR-519的反义RNA抑制miR-519的表达时则 是Mir-499和Mir-34c在上述4种主要刺激因素 会升高HuR的水平，实验显示，在HuR使细胞增 诱发的衰老中均具有调控功能。 生的效果过程中，反义iR-519显著增加了细胞 microRNA对p2l,p53的调控作用：microRNA的数量和[H-3]-胸苷。miRNA.-519并不是直接改 可以通过调控p21影响衰老进程。在人二倍体细 变HuR的数量，而是降低了HuR的生物合成。 胞(HDF)和人小梁网细胞(HTM)的初期培养中 microRNA与Sirtl的抗衰老作用：miR-34a是 伴随着应激压力诱导的早发性衰老(SlPS),mi- 衰老相关基因(SA-microRNA)。研究发现在衰老人 croRNA的表达发生改变：MR-15家族中的4个 类脐带静脉内皮细胞，心脏及年纪较大的老鼠脾 ?1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net2012年 第 47 卷 第 1 期 生 物 学 通 报 15 到 那 些 编 码 增 殖 基 因 的 mRNA 上，导 致 在 衰 老 细 胞 中 这 些 mRNA 的 半 寿 期 缩 短。 更 为 重 要 的 是， 在 衰 老 细 胞 中 过 表 达 HuR 可使细胞维持在一个 较为年轻的表征状态，而降低 HuR 的 表 达 可 加 速 衰老表征的出现，说明 HuR 在复制性衰老过程中 起 着 非 常 重 要 的 作 用。 AUF1 是 另 一 种 mRNA 结 合蛋白，它的靶 mRNA 是 P16，它可以与 p16 的 3′ -UTR 结 合 。 AUF1 与 P16 结合后可以促进 P16 mRNA 的衰减。 实 验 证 实， 在人成纤维细胞的早 期培养物中，无论是 AUF1 的水平还是 AUF1-p16 结合物的水平均显著高于晚期培养物［4］ 。 在 年 轻 人 的 成 纤 维 细 胞 中 ，AUF1 的 水 平 较 高 ， 而 p16 mRNA 是 不 稳 定 的， 总 体 表 现 为 AUF1 的 表 达 促 进 了 细 胞 的 增 殖；当接近于晚期培养时，AUF1 水 平的降低增加了 p16 3′-UTR 的 转 录 稳 定 性 ，增 加了 p16 的表达，结果加速了衰老表征的出现。 Sirt1 的 抗 衰 老 作 用 ：Sirt1 是 浓 缩 于 核 质 、异 染色质及核仁的 3 种功能独特的核心蛋白。 它带 有烟酰胺依赖性Ⅲ型组蛋白脱乙酰基酶（一 种 脱 乙酰基酶）活性，可使多种蛋白质的赖氨酸残基脱 乙酰基，并通过去乙酰化作用来调节蛋白功能，与 细 胞 分 化，衰 老，凋 亡，损伤修复和能量代谢有着 密 切 的 关 系。 对体细胞的研究表明提高 Sirt1 活 性， 是可以通过催化其下游信号蛋白去乙酰化作 用而对抗细胞衰老的，在不同应激状态下，sirt1 含 量及活性下降，可导致细胞衰老［5］ 。 2 microRNA 对衰老相关基因的调控作用 综上所述，基于不同衰老引发机制（如端粒的 损 耗，氧 化 应 激，癌 基 因 的 表 达 和 DNA 的 损 伤 信 号等），细胞的应答并产生细胞衰老表型的调控机 制也不相同，其中 microRNA 的调控机制是非常重 要 的 一 种， 例 如 最 近 的 研 究 发 现， 有 12 种 mi￾croRNA 具有衰老调节因子的功能［6］ ，它 们 调 节 细 胞周期，细胞骨架的改变和信号的增殖扩大，特别 是 Mir-499 和 Mir-34c 在 上 述 4 种主要刺激因素 诱发的衰老中均具有调控功能。 microRNA对 p21，p53 的 调 控 作 用 ：microRNA 可以通过调控 p21 影响衰老进程。 在人二倍体细 胞（HDF）和人小梁网细胞（HTM）的 初 期 培 养 中， 伴随着应激压力诱导的早发性衰老 （SIPS），mi￾croRNA 的表达发生改变：MiR-15 家 族 中 的 4 个 成 员 和 MiR-106b 家族的定位于癌基因簇上的 MiR-17-92，miR-106α-363 和 miR-106b-25 的 5 个 microRNA 的水平显著下调， 同时来自于 miR- 183 -96 -182 基 因 簇 的 2 个 microRNA （182，183） 的 水 平 上 调［7］ ，说 明 miRNA 与细胞衰老之间存在 着相互的关联。为揭示它们之间的关系，进一步的 实验设计了在 HDF 和 HTM 的早发性衰老细胞中 转染 miR-106α Agomir（一种经过特殊修饰的 mi￾croRNA 模拟物）， 结果发现衰老细胞中 p21 的 上 调被抑制，而用 miR-106α Antagomir（一 种 能 沉 默 miRNA-106 的 反 义 核 苷 酸）转染细胞则导致了衰 老细胞中 p21 表达的升高，促进了衰老。因而证明 microRNA 表达的改变可以通过调整如 p21 这 样 关键的调控蛋白的水平， 促成细胞衰老表型的改 变。 有些 microRNA，例如 miR-1285 可以通过直接 靶 定 p53 的 3′-UTR 而 对 p53 的表达进行直接的 调控［8］ 。 突变体分析实验证实了 p53 mRNA 的 3′ UTR 包 含 2 个 miR-1285 目 标 位 点， 它 们 几 乎 完 全与成熟的 miR-1285 序列互补。 最终 miR-1285 的异位表达抑制了 p53mRNA 和蛋白质的表达，延 缓了细胞衰老的进程。 相反的，miR-1285 的沉 默 提高了 p53 的表达。 另外，miR-1285 也 可 以 抑 制 p21 的转录。 microRNA 对 RNA 结 合 蛋 白 HuR 的 调 控 作 用：HuR 可以稳定和调节参与细胞增殖过程中的 大多数靶 mRNA。 有的 microRNA 可以直接作用于 HuR 来调控细胞的增殖分化和衰老表型的出现。 如 miRNA-519， 它 在 HuR 的 mRNA 上 有 2 个 结 合 位 点，一 个 在 编 码 区，一 个 在 3′-UTR。 在 人 类 的多个细胞系中均检测到过表达 miRNA-519 前 体使 HuR 的数量减少［9］ ，miR-519 抑制 了 HuR 的 翻译，从而降低了 HuR 调控增殖基因的稳定性和 表 达 水 平 ， 抑制了细胞的增殖分化 ； 而 当 使 用 miR-519 的 反 义 RNA 抑 制 miR-519 的 表 达 时 则 会 升 高 HuR 的 水 平，实 验 显 示，在 HuR 使 细 胞 增 生的效果过程中，反 义 miR-519 显著增加了细胞 的数量和[H-3]-胸苷。 miRNA-519 并不是直接改 变 HuR 的数量，而是降低了 HuR 的生物合成。 microRNA 与 Sirt1 的抗衰老 作 用：miR-34a 是 衰老相关基因(SA-microRNA)。 研究发现在衰老人 类脐带静脉内皮细胞，心脏及年纪较大的老鼠脾