科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類(lèi)細(xì)胞表面穩(wěn)定附著RNA分子

眾所周知，人類(lèi)細(xì)胞的外表面上有很多不同的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖蛋白。然而除了這些已知類(lèi)型的分子，近日科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)細(xì)胞的外表面還穩(wěn)定附著了一類(lèi)過(guò)去鮮有人知的RNA分子。

根據(jù)在Genome Biology正式發(fā)表的一篇研究論文，加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）鐘聲教授與其合作者張良方教授、陳真教授共同領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，利用專門(mén)開(kāi)發(fā)的檢測(cè)和測(cè)序技術(shù)鑒定出，這類(lèi)細(xì)胞表面RNA分子由細(xì)胞核內(nèi)的基因組編碼產(chǎn)生。過(guò)去人們?cè)J(rèn)為，人類(lèi)核基因組產(chǎn)生的RNA并不存在于具有完整細(xì)胞膜的細(xì)胞表面，而這一新發(fā)現(xiàn)刷新了我們對(duì)細(xì)胞表面分子的認(rèn)識(shí)。

“細(xì)胞的外表面就好比人的臉，要識(shí)別細(xì)胞是好是壞，比如是免疫T細(xì)胞還是腫瘤細(xì)胞，最重要的就是看它表面有些什么。”鐘聲教授解釋說(shuō)，“細(xì)胞的表面分子協(xié)助了細(xì)胞的通訊和相互作用。”

因此，這一發(fā)現(xiàn)意味著，在細(xì)胞和細(xì)胞之間、細(xì)胞與環(huán)境之間的相互作用中，RNA分子的作用比過(guò)去認(rèn)識(shí)的更大。

研究人員將這類(lèi)RNA命名為膜相關(guān)胞外RNA，簡(jiǎn)稱maxRNA。這些RNA分子既沒(méi)有封裝在任何囊泡里，也不會(huì)輕易從細(xì)胞表面脫落。

之所以此次科學(xué)家們能在小鼠細(xì)胞和人類(lèi)細(xì)胞中檢查出maxRNA的存在，得益于專門(mén)開(kāi)發(fā)的表面測(cè)序（Surface-seq）技術(shù)。研究主要作者之一張良方教授是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新者，他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種納米技術(shù)，可以從細(xì)胞上抽提出一部分細(xì)胞膜，包裹在納米顆粒上。這種技術(shù)保留了細(xì)胞膜的內(nèi)外方向，并完全去除細(xì)胞內(nèi)容物的干擾。在此基礎(chǔ)上，研究人員開(kāi)發(fā)了2種測(cè)序技術(shù)，鑒別細(xì)胞膜外層穩(wěn)定存在的RNA分子。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合RNA熒光原位雜交、單細(xì)胞測(cè)序和單細(xì)胞分析技術(shù)，分析了人外周血單核細(xì)胞的maxRNA分子序列、細(xì)胞類(lèi)型特異性和maxRNA的功能屬性，用于構(gòu)建表面測(cè)序文庫(kù)。

“我們現(xiàn)在知道，人類(lèi)基因組的一部分可以通過(guò)產(chǎn)生maxRNA來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的對(duì)外展示、與其他細(xì)胞的相互作用，這一發(fā)現(xiàn)擴(kuò)寬了我們對(duì)人類(lèi)基因組的認(rèn)識(shí)。”本研究**作者Norman Huang博士說(shuō)。

研究團(tuán)隊(duì)表示，他們下一步計(jì)劃研究maxRNA是如何運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞表面并固定在那里的，以及它們對(duì)細(xì)胞功能的具體貢獻(xiàn)。

對(duì)maxRNA的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)或許可以帶來(lái)新的治療策略。研究人員指出，由于maxRNA位于細(xì)胞膜外側(cè)，相比細(xì)胞內(nèi)的靶點(diǎn)更容易被接觸，可以成為更方便的藥物靶點(diǎn)。而且，現(xiàn)有的反義寡核苷酸技術(shù)可以特異性靶向RNA分子并對(duì)其高效抑制，為藥物開(kāi)發(fā)帶來(lái)了另一重便利。