猪睾丸组织的生物学功能
廉传江 吉林大学
猪睾丸组织miRNA 的功能研究一直以来是本领域的研究核心。近年来的研究表明miRNA 具有广泛的生物学功能：包括发育的时序调控、器官发育、增殖与凋亡、细胞分化、脂肪代谢、神经系统发育，甚至肿瘤的发生等。利用正向遗传学方法，人们首先在线虫中发现了 lin-4 和 let-7 的发育时序调控功能。
研究证明 lin-4 与 lin-14 和 lin-28 的 3′UTR 互补结合，下调 lin-14 蛋白水平，可以使线虫由 Ll 期过渡到 L2 期；而 let-7 抑制 lin41 基因的翻译，促进线虫从 L4 期向成虫演变。它们的功能缺失突变会导致线虫发育停滞在 Ll 期和幼虫期。哈佛医学院的研究人员发现，鼠胚胎中 miR-196 可在转录后水平直接降解 HoxB8 基因，从而调节动物机体的发育。
miR-1 在小鼠心脏发育中能调控心肌细胞在分化和增殖间的平衡。在转基因的小鼠心脏中 miR-1 的过量表达，将使心肌细胞失去增殖和扩张能力。AlexClop等研究人员证实，Texel 绵羊中的 GDF8 基因的 3′UTR 内的一个点突变产生了一个在骨骼肌内高度表达的两个 miRNA 的作用位点，从而引起了 miRNA介导的 myostatin 浓度的转录后降低而造成肌肉肥大。近来的研究表明，miRNA还具有调节听觉功能的作用，它可以作为内耳毛细胞正常发育和存活的调节器，对保持听觉功能正常十分重要，miRNA 表达异常可导致渐进性听觉丧失。
Hipfner 等在果蝇体内鉴定了一种能够编码果蝇幼虫抑制程序性死亡和促进细胞增殖的 miRNA 基因—bantam，bantam 通过与凋亡基因 hid mRNA 的 3′UTR 互补结合，阻止了 hid mRNA 的翻译，进而抑制细胞凋亡。另外，Xu 等人研究发现了另一个具有抑制细胞凋亡功能的 miRNA—mir14。它的缺失促进了Reaper 依赖的细胞凋亡的发生，而在 mir14 过度表达的果蝇中，Reaper 诱导的细胞死亡则减少。
Chen 等研究发现，当鼠造血细胞过度表达 miR-81 时，B 淋巴细胞数量将会增加，而 T 淋巴细胞则不受影响，表明 miR-81 有可能参与了细胞的分化。在干细胞的自我复制、定向分化以及组织再生中 miRNA 也发挥了极其重要的作用。Tay 等研究发现，小鼠胚胎干细胞在视黄酸诱导下第 4 天高表达 miR-134，而在 N2B2 诱导下第 2 天高表达 miR-134。单独上调 miR-134 的表达，能够促使小鼠胚胎干细胞向外胚层分化。近期研究发现，将 let-7 导入 DGCR8 蛋白缺失的未分化的体细胞，能够有效抑制细胞的自我更新，说明 let-7 在胚胎干细胞的自我更新与分化过程中发挥了重要作用。
兽医研究发现，miR-375 在鼠胰岛细胞中特异表达，并通过调控 Mtpn 基因的表达，进而调控胰岛素的胞外分泌。另外，miR-375 还在斑马鱼的脑下垂体高表达。这表明 miR-375 还可能通过调控 Mtpn 基因的表达水平，参与神经内分泌和代谢调控。果蝇中，miR-277 可能是氨基酸代谢的一个开关，它可以通过下调与亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸相关的酶类的活性，进而调节其相应氨基酸的代谢。
神经系统发育过程中的一个重要现象就是左右侧不对称性。通过比较线虫ASER 与 ASEL 神经细胞，Johnston 与 Hobert 等发现，可以通过调控 lsy-6miRNA 控制神经细胞不对称基因 cog-1 的表达，从而参与神经系统发育的调控。
研究表明一些 miRNA 的表达直接与癌症和肿瘤疾病的发生相关，提示它们可能代表着一种新型的癌症生物标记。与癌旁组织相比，虽然在癌症组织中的miRNA 表达水平普遍都下降，但是也有高表达的 miRNA 被发现。因此，miRNA基因被认为既可以发挥肿瘤抑制基因又作用可充当癌基因角色。
例如，研究表明 miR-15 和 miR-16 在 B 细胞慢性淋巴细胞白血病中的表达显著下降；Takamizawa 等研究发现 let-7 在肺癌病人中的表达降低，进一步实验证明，在人类细胞中 let-7 的直接作用靶点是 Ras 癌基因，说明在肺癌发生过程中，let-7通过调控 Ras 的表达发挥抑癌基因作用，从而抑制肺癌细胞的生长。另外，Jiang等人最近研究发现，miR-155 可以促进乳腺癌细胞的增殖，并在人乳腺癌裸鼠移植模型中刺激肿瘤的生长。
同时也表明 miR-155 可能是炎症和癌症之间的一个桥梁，它通过扩大炎症效应进而促进肿瘤发生。然而，Ding 等近期在肝细胞癌（HCC）病人中的研究发现，miR-151 的高表达是导致癌细胞具有侵蚀性和转移性的关键因素。通过检测发现，miR-151 的高表达带动 HCC 癌细胞的高生长效率，它既能促进 HCC 细胞生长，又能诱导 HCC 细胞转移。此外，miRNA 还能够参与癌基因的表达与调控，如 miR-17-92 簇可以通过下调 E2F1 转录因子进而与 myc 协同促进肿瘤细胞生长。
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