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我科学家发现环形RNA在治疗系统性红斑狼疮方面的作用《资讯》

发布时间:2020-08-17 11:46:23 阅读: 来源:美发梳厂家

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人民网上海4月26日电,细胞中数以万计的环形核糖核酸(RNA)是RNA分子家族中近年才被发现的“新人”。它们究竟有什么作用,人们所知尚少。中国科学院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲研究组4月25日在国际权威学术期刊《细胞》上发表新成果:首次发现这群拥有独特结构的环形RNA可以抑制天然免疫因子PKR的活性,在细胞受病毒感染时环形RNA被大规模“清除”从而释放PKR参与抗病毒免疫,揭示了病人体内环形RNA的“低含量”与自身免疫性疾病——系统性红斑狼疮疾病密切相关。

铜钱草叶般的环形RNA的形状

人类基因组序列中仅1-2%为蛋白质编码序列,而98%为非编码序列,其中很多是长非编码RNA及环形RNA。环形RNA是一类具有闭合环状结构的非编码RNA分子,这项最新研究发现大部分环形RNA内部可形成16-26 bp的双链RNA茎环结构的独特“造型”。

在正常细胞状态下,抗病毒“卫士”——天然免疫因子PKR结合并被束缚在“天使”环形RNA分子上。当病毒入侵细胞后,环形RNA会被核糖核酸酶L大规模“切割”降解,而环形RNA生成速度又很缓慢,不足以回补被降解分子,从而抗病毒“卫士”PKR免疫因子得以释放而进一步激活,引发一系列抗病毒的“连锁反应”。

众所周知,系统性红斑狼疮是一种自身免疫性疾病,病人免疫系统中抗病毒“卫士”例如PKR等过度激活。研究人员通过检测红斑狼疮病人体内数据发现,在环形RNA降解中发挥重要“切割”功能的核糖核酸酶RNase L在病人体内处于“弱激活状态”,与之对应的是环形RNA普遍在病人体内数量很低,天然免疫因子PKR及其下游免疫信号通路则在体内过度激活“运转”。

科研人员通过使用技术手段让环形RNA在病人来源的免疫细胞内数量增多,可以观察到过度激活“运转”的抗病毒“卫士”PKR及其下游免疫信号通路被显著“控制”,进一步提示环形RNA就像参与天然免疫系统调控稳定的“天使”一样,管理着抗病毒“卫士”PKR的活性。

这些发现不仅首次揭示了环形RNA的降解途径及其特殊二级结构特征,并提示环形RNA作为之前被忽略的一类新RNA分子家族可以通过形成双链茎环结构发挥免疫调控的新功能。它们的“缓慢生成”、“快速降解”以及“形成茎环结构”的特性使得它们在调控免疫稳态过程中扮演重要角色。相关研究进展为环形RNA代谢和功能研究奠定了重要基础,也为红斑狼疮等自身免疫病的临床诊断和治疗提供了新思路。

该研究为环形RNA在天然免疫中的重要功能研究奠定基础,并为自身免疫病的临床诊断和治疗提供了新思路。

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