一．外源RNA誘導(dǎo)RNAi的應(yīng)用
1.基因功能研究
從2001年《Nature》雜志上報道在哺乳動物培養(yǎng)細(xì)胞中通過siRNA成功誘導(dǎo)了特異性靶基因表達(dá)沉默后，RNA干擾技術(shù)就作為一項特異性基因沉默的有效工具從低等生物成功進(jìn)軍哺乳動物領(lǐng)域。2003年RubinsonDA等又在NatureGenetics上報道用病毒系統(tǒng)在原代哺乳動物細(xì)胞，干細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因小鼠上都取得了RNA干擾成功，更大大擴(kuò)展了這項技術(shù)的應(yīng)用范圍。研究者們可以利用這項技術(shù)對目標(biāo)基因進(jìn)行特異性地表達(dá)沉默，通過觀察其表達(dá)被抑制后細(xì)胞以至生物體從形態(tài)到各項生理生化的變化，對該基因的功能及參與的信號網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。這比傳統(tǒng)的基因敲除方法要簡單而且方便得多，因此短短幾年，就有了很多突破性的成果。其中研究得zui多的是跟疾病相關(guān)的一些基因，不僅對疾病機(jī)制及相關(guān)代謝網(wǎng)絡(luò)有了進(jìn)一步認(rèn)識，也為基因治療及藥物篩選提供了一些借鑒。
在具體誘導(dǎo)方式方面，目前報道的成功的siRNA形式多樣，其中短發(fā)夾結(jié)構(gòu)RNA（shRNA，shorthairpinRNA）表達(dá)載體的應(yīng)用大大加快了研究者從zui初的培養(yǎng)細(xì)胞水平擴(kuò)展到成體水平的步伐。例如，在神經(jīng)生物學(xué)研究中，美國NIH的BackmanC等通過siRNA表達(dá)質(zhì)粒對中腦腹側(cè)神經(jīng)細(xì)胞中的多巴胺能相關(guān)基因進(jìn)行了有效抑制，HommelJD等還通過病毒介導(dǎo)的RNAi建立了此類成年小鼠模型，不僅為建立神經(jīng)系統(tǒng)的功能缺失模型找到了一些有價值的表型標(biāo)記，對神經(jīng)系統(tǒng)的基因治療也有一定借鑒意義；在癌癥研究中，ZhangY等也通過shRNA表達(dá)載體成功抑制成年大鼠腦癌基因，并對RNAi的遠(yuǎn)程（穿過血腦屏障）基因沉默方法進(jìn)行了非常有益的探索；利用細(xì)胞凋亡途徑，ZenderL等通過RNAi抑制凋亡基因Caspase－8能提高患急性肝功能衰竭小鼠的成活率，并發(fā)現(xiàn)Caspase8siRNA處理對特異性Fas激活劑（Jo2和AdFasL）和野生型腺病毒介導(dǎo)的急性肝功能衰竭都有效，表明這個動物模型能反應(yīng)人類急性病毒肝炎多分子參與的機(jī)制，增強(qiáng)了siRNA用于急性肝炎病人治療的希望……
除了對某些關(guān)鍵基因的RNAi研究外，ZhengL等還在哺乳動物細(xì)胞中探索了sirna在基因組水平上的篩選方法。他們建立了一個包含8000多個基因的siRNA表達(dá)框文庫陣列，通過它來高通量篩選NF-kB信號途徑中已知的及Unique基因。由此可見，RNA干擾也正作為篩選成百甚至上千基因的工具，發(fā)揮著越來越大的作用。
總的來說，RNA干擾為系統(tǒng)地抑制RNA分子合成蛋白提供了快速而相對簡便的途徑。通過在一段時間內(nèi)對一個基因RNA信號的抑制，研究者可以深入研究基因功能，進(jìn)而開始描繪支配從細(xì)胞形態(tài)到信號系統(tǒng)的遺傳網(wǎng)絡(luò)。
2.基因治療及藥物篩選探索
由于RNA干擾是針對轉(zhuǎn)錄后階段的基因沉默，相對于傳統(tǒng)基因治療對基因水平上的敲除，整個流程設(shè)計更簡便，且作用迅速，效果明顯，為基因治療開辟了新的途徑。其總體思路是通過加強(qiáng)關(guān)鍵基因的RNAi機(jī)制，控制疾病中出現(xiàn)異常的蛋白合成進(jìn)程或外源致病核酸的復(fù)制及表達(dá)。尤其針對引起一些對人類健康嚴(yán)重危害的核酸病毒，如去年在多個國家和地區(qū)流行的SARS這種主體是單鏈核酸的新型冠狀病毒，尋找藥物靶點，設(shè)計核酸藥物就更加方便。目前已經(jīng)有很多公司在積極開發(fā)這方面的藥物，如在去年SARS藥物研究中一鳴驚人的美國俄勒岡州的AVIBioPharma生物制藥公司等。國內(nèi)也有很多研究機(jī)構(gòu)及生物技術(shù)公司投入了這方面的工作。如上海生科院成立了SARS防治科研攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組，其中生化細(xì)胞所和藥物所的一些課題組在從RNA干擾的角度努力。此外，北大，中南大學(xué)，北京動物所等大專院校研究機(jī)構(gòu)以及北京金賽獅反義核酸技
