血管生长的“隐形刹车”?Nature揭秘细胞表面“糖基化RNA”的奇妙调控

栏目:最新研究动态 发布时间:2026-09-04
该研究首次将细胞表面RNA-蛋白复合物与经典的HS-生长因子信号轴整合至同一调控框架,揭示了内皮细胞表面存在一种......

       glycoRNA在活细胞膜表面形成纳米级簇状结构,而且特定的RNA结合蛋白能够与glycoRNA特异性地出现在癌症细胞膜表面。这一发现将传统上对于胞内核糖核蛋白的认知扩展到细胞外基质。然而,对于glycoRNA和细胞膜表面RBP如何被调控仍知之甚少。

      2026年1月,Nature上发表了题为 glycoRNA complexes with heparan sulfate regulates VEGF-A signaling 的研究型文章,该研究首次将细胞表面RNA-蛋白复合物与经典的HS-生长因子信号轴整合至同一调控框架,揭示了内皮细胞表面存在一种“HS依赖的RNA拮抗机制”,可精细调控VEGF信号强度,对血管生成相关疾病的机制理解与治疗干预具有重要启示意义。

       幕后推手:HS糖基化修饰

       这些RNA是怎么“挂”在细胞表面的?科学家通过全基因组CRISPR敲除筛选,揪出了幕后推手——EXT2基因。EXT2负责合成一种叫“肝素硫酸盐(HS)”的糖链。当EXT2被敲除,或者用肝素酶处理细胞时,表面的RNA簇就消失了。而且,只有HS糖链上的特定硫酸化修饰,才能把RNA牢牢“粘”在细胞表面。这就好比在细胞表面建了一个带粘性的“糖基化挂钩”。

图片

VEGF-A与glycoRNA的“牵手”

       在血管生成的舞台上,VEGF-A是核心的“修路总指挥”。研究发现,VEGF-A165(一种含有HS结合域的变体)竟然能直接和细胞表面的糖基化RNA(glycoRNA)“牵手”。实验证实,缺少HS结合域的VEGF-A121就无法与这些RNA结合。通过测序和热泳动实验,科学家直接捕捉到了VEGF-A165与细胞表面小RNA结合的分子证据。

图片

奇妙的“刹车机制”

       最让人惊讶的发现来了:这些细胞表面的RNA聚落,竟然是VEGF-A信号的“刹车片”!当科学家用RNase把细胞表面的RNA洗掉后,再用VEGF-A165刺激细胞,结果发现血管生长信号(ERK磷酸化)不仅没减弱,反而飙升了3倍!这说明,正常的RNA聚落一直在抑制VEGF-A的活性。而且,这种刹车是高度特异的,对其他生长因子(如EGF)毫无影响。

图片

活体验证:失去刹车的血管

        为了在活体中验证这个机制,研究人员构建了丧失RNA结合能力的VEGF-A165突变体。在斑马鱼和小鼠视网膜血管生成模型中,结果令人震撼:相比于野生型VEGF-A165,突变体诱导出的血管芽突数量显著增多。这生动地证明了:VEGF-A165正是通过与细胞表面的glycoRNA结合,来“踩刹车”限制自身的促血管生成活性。

科学意义与临床展望

图片

        这一发现不仅解开了血管生成精细调控的谜团,更为肿瘤血管生成、视网膜病变等疾病提供了全新的治疗靶点。未来,我们或许可以通过调节这套“RNA刹车系统”,来精准控制血管的生长,让身体的“修路工程”永远保持在最安全的限速内。