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自从三十多年前转化生长因子β(TGF-β)家族被发现以来,其生物学功能一直是细胞生物学领域研究的热点。TGF-β通过控制细胞行为,在生物体的发育和体内平衡中起着重要作用。近年来,TGF-β信号对于神经发育的调控机制,及其在神经疾病中的作用已经逐渐被揭示。长链非编码RNA(LncRNA)以多种方式调节基因的表达,从而调控一系列重要的生命活动。LncRNA的异常表达会改变靶基因的表达水平,从而导致神经退行性疾病的发生,大量研究揭示了LncRNA在调节神经系统中所起的关键作用。前期工作中本实验室在小鼠侧脑室神经干细胞中发现了一个新的长链非编码RNA Lnc422,它与转化生长因子β受体2(TGFβRⅡ)具有反向重叠的位置关系。本研究以小鼠神经干细胞为研究材料,通过在神经干细胞中过表达与下调Lnc422,研究Lnc422与其靶基因TGFβRⅡ之间的调控关系。通过过表达Lnc422,研究其对于神经干细胞增殖的影响,研究发现Lnc422能通过靶向TGFβRⅡ来调控神经干细胞的增殖。为了进一步研究Lnc422调控神经干细胞增殖的机制,我们对过表达Lnc422的神经干细胞总RNA进行了转录组测序。通过生物信息学手段挖掘出关键的基因,并分析它们在影响细胞增殖方面的作用。研究结果如下:1、利用实时荧光定量PCR技术对Lnc422与TGFβRⅡ在小鼠不同神经解剖学区域的表达进行研究。结果表明,二者在小鼠脑区的各个部位均普遍表达,但是存在区域表达差异,且TGFβRⅡ在小鼠各个脑区的差异表达与Lnc422在小鼠各个脑区的差异表达呈现一致性。2、利用实时荧光定量PCR和Western Blot技术研究在神经干细胞中过表达以及下调Lnc422之后靶基因TGFβRⅡ在转录和翻译水平上的变化。结果显示,过表达Lnc422后,TGFβRⅡ在转录水平和翻译水平的表达量均被上调:在下调Lnc422之后,TGFβRⅡ在转录水平及翻译水平的表达量均被下调。3、通过EDU细胞增殖实验研究过表达Lnc422对于神经干细胞增殖的影响。结果显示,在过表达Lnc422之后,神经干细胞的增殖率明显下降。4、利用生物信息学对RNA转录组测序数据进行分析。结果显示,过表达Lnc422后共计1367个基因表达发生明显的变化,其中被上调的基因有708个,下调的基因有659个。通过KEGG富集分析,关注到细胞周期和细胞凋亡中12个关键的差异基因:Chek1、Atm、Cdc25a、Gadd45a、Sfn、Ddit3、Tradd、Bbc3、Ccnd2、Ccnd1、Hdac1和Skpla。研究结果显示,Lnc422通过靶向TGFβRⅡ调控神经干细胞的增殖。通过上调促进细胞凋亡和阻碍细胞周期进程的相关基因的表达,同时下调对于细胞周期进程至关重要的基因的表达,进而导致神经干细胞增殖被抑制。