帕诺米克与中国科学技术大学合作，于近期在国际顶级代谢类学术期刊Cell Metabolism（最新影响因子22.415）上发表了题为“CircACC1 regulates assembly and activation of AMPK complex under metabolic stress”的学术论文。结合环状RNA与脂质代谢组学等分析，作者发现了circACC1环状RNA参与细胞代谢调控的新机制。

图：论文图示摘要

 

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研究背景

    细胞代谢受其所在微环境的影响。AMPK（AMP活化蛋白激酶）是重要的细胞能量感受器，在细胞能量不足时被激活，进而影响细胞的脂肪酸氧化、糖酵解、脂降解等代谢活动。代谢异常是肿瘤细胞的重要特征之一。由于AMPK在细胞代谢中的关键地位，活性受到严格调控，被视为肿瘤治疗的潜在靶点。环状RNA是非编码RNA领域最新的研究热点，这类特殊的非编码RNA具有组织特异性，在多种疾病生理中发挥着重要的调控作用，但环状RNA是否参与AMPK的调控尚未清楚。

 

技术路线

 

研究结果

    结合前人研究结果对与脂质代谢相关的环状RNA进行筛选，选出7个候选环状RNA。采用siRNA抑制各个候选环状RNA后发现，唯有抑制来源于ACC1基因的circACC1环状RNA会导致脂质积累。进一步的转录验证表明，circACC1确实是环状RNA。

 

图1. 参与脂质代谢的环状RNA circACC1的鉴定

 

    结合环状RNA与脂质成分代谢组学等分析，作者发现了circACC1环状RNA通过与AMPK结合，稳定并增强AMPK的活性，进而促进脂肪酸β氧化和糖酵解。作者进一步对circACC1在肿瘤发生的生物意义进行了探究。与代谢物结果吻合，沉默circACC1能有效抑制肿瘤细胞的生长。

 

图2. CircACC1促进糖酵解与脂肪酸氧化

 

结论

    在血清饥饿时，转录因子c-Jun使得ACC1基因表达更多的circACC1，这一环状RNA与AMPK的 β 和 γ 亚基结合，稳定并增强AMPK的活性，从而促进脂肪酸β氧化和糖酵解。在结直肠癌组织中，AMPK的激活与circACC1的表达呈现正相关，这进一步表明环状RNA在肿瘤发生与代谢调控中的意义。

 

    本研究脂质组检测和数据分析工作由帕诺米克协助完成。

 

参考文献

Li et al., CircACC1 Regulates Assembly and Activation of AMPK Complex under Metabolic Stress, Cell Metabolism (2019), https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.05.009