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

更新時間:2020-12-24  |  點擊率:707

*,人類細(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型的分子,近日科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),人類細(xì)胞的外表面還穩(wěn)定附著了一類過去鮮有人知的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、陳真教授共同帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊,利用專門開發(fā)的檢測和測序技術(shù)鑒定出,這類細(xì)胞表面RNA分子由細(xì)胞核內(nèi)的基因組編碼產(chǎn)生。過去人們曾認(rèn)為,人類核基因組產(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)刷新了我們對細(xì)胞表面分子的認(rèn)識。

“細(xì)胞的外表面就好比人的臉,要識別細(xì)胞是好是壞,比如是免疫T細(xì)胞還是腫瘤細(xì)胞,重要的就是看它表面有些什么。”鐘聲教授解釋說,“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分子的作用比過去認(rèn)識的更大。

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

之所以此次科學(xué)家們能在小鼠細(xì)胞和人類細(xì)胞中檢查出maxRNA的存在,得益于專門開發(fā)的表面測序(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)隊開發(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*去除細(xì)胞內(nèi)容物的干擾。在此基礎(chǔ)上,研究人員開發(fā)了2種測序技術(shù),鑒別細(xì)胞膜外層穩(wěn)定存在的RNA分子。

隨后,研究團(tuán)隊結(jié)合RNA熒光原位雜交、單細(xì)胞測序和單細(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)胞類型特異性和maxRNA的功能屬性,用于構(gòu)建表面測序文庫。

“我們現(xiàn)在知道,人類基因組的一部分可以通過產(chǎn)生maxRNA來調(diào)節(jié)細(xì)胞的對外展示、與其他細(xì)胞的相互作用,這一發(fā)現(xiàn)擴(kuò)寬了我們對人類基因組的認(rèn)識。”本研究作者Norman Huang博士說。

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

對maxRNA的進(jìn)一步認(rèn)識或許可以帶來新的治療策略。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)的靶點更容易被接觸,可以成為更方便的藥物靶點。而且,現(xiàn)有的反義寡核苷酸技術(shù)可以特異性靶向RNA分子并對其高效抑制,為藥物開發(fā)帶來了另一重便利。

鐵對體外的細(xì)胞培養(yǎng)非常重要(1)(12)。它作為一些酶的輔因子,參與了細(xì)胞的多種生理功能,其中至少有如下三個重要方面:

1、參與細(xì)胞的呼吸代謝

2、保護(hù)細(xì)胞不受氧化損傷

3、提高細(xì)胞密度和存活率

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