4年后再发Cell论文，科学家首次提供直接证据表明新型糖偶联物glycoRNA确实存在

在对细胞表面生物学的深入探索中，波士顿儿童医院干细胞与再生生物学助理教授瑞安·弗林（Ryan Flynn）揭示了RNA在细胞外部的惊人功能。Flynn发现某些RNA与细胞表面的复杂碳水化合物——聚糖——通过化学键结合在一起。2021 年，Flynn研究团队首次报告了细胞外也存在RNA的现象（Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.04.023）。

Flynn指出，“这一发现尤其令人兴奋的是，核酸（如RNA）传统上被认为局限于细胞内，与细胞表面的糖类物质在物理上是分离的。”但这一发现对长期以来核酸仅限于细胞内环境的观点提出了挑战，揭示了细胞表面生物学中此前未被认知的复杂性。

在一项新的研究中，Flynn及其同事们发现了 RNA 与 N-聚糖的化学连接机制。在此之前，人们只知道蛋白质和脂质可以与聚糖结合。Flynn团队如今又将 RNA 加入了这一名单，这一发现对于理解细胞生物学具有重要意义。

相关研究结果于2024年8月21日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“The modified RNA base acp³U is an attachment site for N-glycans in glycoRNA”。

Flynn表示，“我们的研究表明实际上有三类糖偶联物：蛋白质、脂质和RNA。这一发现不仅扩展了已知糖偶联物的种类，而且还为研究这些糖化RNA的功能开辟了新的方向。”

证实glycoRNA存在面临挑战

尽管2021年的发现令人激动，但证明glycoRNA确实作为一个独立分子存在的挑战依然存在。虽然Flynn团队的数据支持glycoRNA的存在，但缺乏直接的证据来确认RNA与聚糖之间的化学链接。因此，科学界对此保持了一定程度的怀疑。

为了消除这种疑虑，Flynn团队花费了近四年时间，开发新技术来获取确凿证据。他解释说，“在过去四年里，我们在技术上的努力集中于两点：一是发展了一种化学方法来标记任何RNA来源的天然glycoRNA，然后使用新的高灵敏度质谱法分析RNA的修饰情况。”

对细胞生物学和免疫学的影响

这项研究的意义不仅在于发现了一种新分子，还在于glycoRNA可能在免疫系统交互中扮演的角色。

Flynn说，“在2021年的《细胞》论文中，我们找到了glycoRNA与免疫受体相互作用的证据。”这意味着glycoRNA可能是免疫系统识别细胞并对其作出反应的重要部分，可能影响从病原体检测到自身免疫反应的方方面面。

图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.044。

细胞表面glycoRNA的存在也可能对细胞间通讯和信号传导产生更广泛的影响。Flynn指出，“如果不考虑细胞表面的RNA，就无法完全理解自身免疫疾病的机理。”

本项研究正在重塑糖生物学领域。在他的研究之前，glycoRNA的概念受到质疑。如今，《糖生物学精要》的新版本将glycoRNA视为该领域的一个“重大”问题，反映出glycoRNA作为重要研究领域的认识日益增强。Flynn强调，“我们的目标是激发更多人对glycoRNA生物学的兴趣。这篇论文不仅增进了我们对RNA生物学的理解，还为细胞表面相互作用和免疫系统功能的研究开辟了新的可能性。”

随着科学界开始探索这一未知领域，这项研究的影响很可能会推动新的发现，并可能带来新的治疗策略。Flynn总结道，“我们相信这将改变人们对glycoRNA存在与否的看法，因为这是许多化学家和糖生物学家期待已久的直接证据。”（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Yixuan Xie et al. The modified RNA base acp³U is an attachment site for N-glycans in glycoRNA. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.044.