研究背景 心肌梗死已成为威胁人类健康的头号杀手,传统治疗手段仅能缓解症状,无法挽救梗死心肌,心脏移植也因供体匮乏存在种种局限。干细胞衍生心肌细胞为利用细胞移植替代坏死心肌来修复心脏功能提供了新的种子细胞来源。高通量筛选技术已发现大量在干细胞向心肌细胞分化过程中差异表达的长链非编码RNA(LncRNAs),但LncRNAs在心肌分化中的功能及其作用机制仍不清楚。本课题拟阐明前期筛选到的非编码RNA 在胚胎干细胞及其衍生心肌细胞中的功能和作用机制,为优化现有心肌诱导方法,改善干细胞治疗心肌梗死疗效提供依据。研究结果 本研究利用转录组测序和实时定量(qPCR)技术,筛选到1个在胚胎干细胞和心肌细胞中高表达的LncRNA-LINC01405,并通过cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得LINC01405的402bp全长。生物信息学分析显示,LINC01405是一个长链非编码RNA,位于12q染色体上。qPCR结果显示,LINC01405在体内主要分布在心脏组织中,其高表达的细胞类型则主要是多潜能干细胞和心肌细胞。功能研究显示,LINC01405过表达能够促进胚胎干细胞的增殖,并且提高AKT的磷酸化水平,LINC01405低表达可抑制细胞的增殖和AKT的磷酸化水平。AKT磷酸化抑制剂LY294002可阻断LINC01405对干细胞增殖的促进作用。此外,LINC01405在心肌细胞中高表达可促进心室肌标志分子MYL2的表达。移植LINC01405高表达的心肌细胞可改善心梗小鼠的心脏功能。结论 LINC01405可通过PI3K/AKT信号通路促进胚胎干细胞的自我更新,在心肌细胞中高表达可促进MYL2表达,提高移植后心肌细胞对梗死后心脏功能的修复能力。