骨骼肌減少癥(Sarcopenia)是一種增齡性肌肉退行性疾病，表現為骨骼肌萎縮、肌力和機體運動功能下降。提高骨骼肌再生能力是對抗骨骼肌減少的主要策略。近期，來自暨南大學的王曉剛副研究員課題組在《Nature Communications》(IF= 12.124)上發表了題為Lnc-mg is a long non-coding RNA that promotes myogenesis的研究論文。該研究以骨骼肌再生為切入點，率先篩選了在骨骼肌干細胞分化過程中差異表達的長鏈非編碼RNA分子(lncRNA)，并發現了可促進骨骼肌干細胞分化和骨骼肌再生的lncRNA分子，命名為lnc-mg，該分子的發現及機制研究有望為骨骼肌減少癥的治療提供新的藥物靶點，本研究中使用的轉基因小鼠來自賽業生物。
為篩選和肌細胞生成相關的lncRNA，研究人員運用lncRNA芯片對原始MuSCs和分化后的細胞進行了檢測。在進行芯片篩選以及lnc-mg相關的mRNA功能富集實驗后，研究人員找到了與肌細胞生成相關的lncRNA，命名為lnc-mg。
為探究lnc-mg在肌細胞生成過程中的角色，研究人員對lnc-mg進行功能分析，首先進行了lnc-mg的敲降和過表達。結果顯示，敲降后，MuSCs的分化受到抑制，其分子標志MyHC表達降低，肌小管數量減少；過表達后，MuSCs分化加強，肌小管數目增加。
此外，研究人員構建了lnc-mg敲除小鼠模型和轉基因TG模型（模型來自賽業生物），分別檢測腓腸肌（GAS），比目魚肌（SOL），伸縮肌（EDL）和脛骨前肌的形狀變化，檢測發現lnc-mg敲除小鼠的肌肉重量變輕，體積變小，而TG小鼠的肌肉組織變重變大；此外，兩種肌肉的僵直機能和運動能力也完全相反。這些體外和體內實驗驗證了lnc-mg是影響肌生成的重要lncRNA。
那么lnc-mg是通過什么調控機制影響肌細胞生成呢？研究人員首先對lnc-mg進行細胞定位，FISH實驗結果發現lnc-mg在胞質和核內都有，但是在分化的成肌細胞中主要定位在細胞質中。因此，研究人員想到了ceRNA調控機制，為驗證這個假設，研究人員通過芯片檢測了過表達和敲降細胞的miRNA表達變化，發現miR-125b在過表達細胞中下調，在敲降細胞中上調。結合生物信息學結果分析得出：miR-125b是lnc-mg實現ceRNA機制的潛在靶點。此外，熒光素酶檢測也證實了lnc-mg能結合miR-125b并影響其表達。
目前已有研究顯示，miR-125b通過調控靶基因Igf2影響成肌細胞分化。因此，研究人員檢測了過表達和敲降lnc-mg細胞中Igf2的表達，western blotting和ELISA結果表明Igf2蛋白表達分別增大和減少。進一步的熒光素酶和小鼠轉基因模型實驗也都清晰地表明，lnc-mg是通過競爭性地結合miR-125b影響Igf2的表達，從而影響肌細胞生成。因此，lnc-mg是通過典型的ceRNA機制影響肌生成。lnc-mg分子的發現及機制研究有望為骨骼肌減少癥提供新的治療藥物靶點。
