骨骼肌是哺乳动物体内高度异质的动态组织,约占体重的30%-50%,它在躯体运动、新陈代谢、蛋白质储存等生命活动中发挥重要作用。骨骼肌中肌原纤维蛋白合成代谢和分解代谢之间保持适当的平衡是骨骼肌发挥正常生物学功能的关键。当骨骼肌中蛋白质代谢异常时,比如蛋白质合成减少并且分解增加,会导致肌肉萎缩,表现为肌肉质量和力量下降,丧失其正常的生理功能。长链非编码RNA（Long noncoding RNA,LncRNA）是一类转录本长度大于200个核苷酸的调控分子,尽管有着类似于mRNA的转录机制和结构特征,但它们缺乏蛋白质编码能力。Lnc RNA在多种生物学过程中充当关键的调节因子,比如骨骼肌发育和肌肉萎缩。本实验室前期发现一个新的长链非编码RNA,并将其命名为SYISL（（?）NPO2 （?）ntron （?）ense-overlapping （?）ncRNA）,SYISL能够促进成肌细胞增殖和融合,并抑制其分化,同时SYISL在小鼠和猪中具有高度的保守性。在此研究基础上,本研究在体外和体内进一步探究SYISL在肌肉萎缩中的新功能。主要研究内容和结果如下:1.通过对课题组前期干涉SYISL的基因芯片进行通路富集分析,结果发现差异表达的基因富集的通路有与蛋白质代谢相关的信号通路。比如PI3K-Akt信号通路、FoxO信号通路、泛素化蛋白质降解通路、TGF-β通路等。这些信号通路能够通过调控蛋白质合成代谢和降解代谢来影响肌肉萎缩。2.利用qPCR分别检测不同月龄小鼠骨骼肌中SYISL的表达量以及多种肌肉萎缩模型中SYISL的表达量,比如DEX诱导的C2C12肌管萎缩模型、DEX诱导的小鼠肌肉萎缩模型和饥饿模型。结果表明随着小鼠年龄增长,SYISL表达量逐渐上调,同时在多种肌肉萎缩模型中SYISL表达量也显著上调。3.在细胞水平,利用慢病毒感染在C2C12细胞分化的肌管中过表达和干涉SYISL,结果表明过表达SYISL能够加速肌管的萎缩,而干涉SYISL能够抑制肌管的萎缩。同时,DEX处理的肌管中过表达SYISL能够进一步加剧由DEX诱导的肌管萎缩;而DEX处理的肌管中干涉SYISL能够在一定程度上缓解肌管萎缩。4.在活体水平,利用慢病毒感染在3月龄野生型小鼠骨骼肌中过表达SYISL,同时注射DEX诱导小鼠肌肉萎缩,结果表明DEX诱导的肌肉萎缩模型中过表达SYISL能够进一步加剧肌肉萎缩,具体表现为肌肉重量和肌纤维横截面积进一步减小,肌肉纤维化程度进一步加重。此外,3月龄SYISL-KO小鼠和野生型小鼠注射DEX诱导肌肉萎缩,结果发现敲除SYISL能够缓解由DEX诱导的肌肉萎缩。5.在老年小鼠中,利用慢病毒感染在18月龄野生型小鼠骨骼肌中干涉SYISL,结果显示干涉SYISL能够缓解由衰老引起的肌肉萎缩,具体表现为肌肉质量和肌纤维横截面积显著增加,肌肉纤维化程度显著减轻。此外,通过比较18月龄SYISL-KO小鼠与野生型小鼠的肌肉萎缩程度,结果发现敲除SYISL能够明显缓解老年小鼠肌肉萎缩。6.为了验证SYISL在肌肉萎缩中的功能保守性,在猪肌肉组织中过表达猪SYISL（pSYISL）,然后通过qPCR检测肌萎缩相关基因的表达变化,结果表明猪骨骼肌中过表达pSYISL也能够促进肌萎缩相关基因的表达。综上所述,本研究在体外和体内探究了SYISL在骨骼肌中的新功能。SYISL能够促进C2C12肌管萎缩和DEX诱导的成年小鼠肌肉萎缩。同时,敲除SYISL能够缓解由衰老引起的肌肉萎缩。本研究为探究lncRNA调控肌肉生长发育和肌肉疾病的分子网络提供重要理论依据。