——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
近日,中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所(以下簡稱中科院生化所)陳玲玲研究組的一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)受到免疫系統(tǒng)疾病領(lǐng)域醫(yī)學(xué)界人士的關(guān)注。這項(xiàng)研究讓幾十年來無藥可治的系統(tǒng)性紅斑狼瘡,顯露出了被攻克的曙光。
科技日報(bào)記者從中科院生化所了解到,該研究首次發(fā)現(xiàn)擁有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的環(huán)形RNA可以抑制天然免疫因子PKR的活性。細(xì)胞受病毒感染時(shí),環(huán)形RNA被大規(guī)?!扒宄?,PKR得到釋放并參與到抗病毒免疫,由此證明,病人體內(nèi)環(huán)形RNA的“低含量”與自身免疫性疾病——系統(tǒng)性紅斑狼瘡密切相關(guān)。該研究為自身免疫病的臨床診斷和治療提供了新思路,相關(guān)論文發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上。
參與天然免疫系統(tǒng)調(diào)控的神秘家族
環(huán)形RNA最新功能——參與天然免疫系統(tǒng)調(diào)控,是這一基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)的核心突破點(diǎn)。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,隱身于細(xì)胞中數(shù)以萬計(jì)的環(huán)形RNA逐漸浮出水面。但與已經(jīng)被科學(xué)家反復(fù)深度剖析論證與人類生命活動(dòng)密切相關(guān)的線形RNA相比,RNA分子家族的“新人”——環(huán)形RNA身上至今仍有許多未解之謎。
陳玲玲研究組是我國環(huán)形RNA前沿研究領(lǐng)域的翹楚。經(jīng)過長期研究,他們逐漸探尋到這一神秘家族的特性。陳玲玲將環(huán)形RNA調(diào)控天然免疫反應(yīng)的過程總結(jié)為“生得曲折”“死得其所”“奉獻(xiàn)的一生”。“環(huán)形RNA緩慢生成、快速降解、特殊二級結(jié)構(gòu)使其成為一類調(diào)控細(xì)胞天然免疫穩(wěn)態(tài)的新RNA家族?!标惲崃岜硎?。其實(shí)早在2017年,該課題組就發(fā)現(xiàn)環(huán)形RNA與人體天然免疫系統(tǒng)有關(guān),其在細(xì)胞參與天然免疫應(yīng)答時(shí)受限。
揭示免疫系統(tǒng)調(diào)控的“黑匣子”
人體龐大的免疫系統(tǒng)的調(diào)控過程一直是一個(gè)黑匣子。只有發(fā)現(xiàn)了人體免疫系統(tǒng)調(diào)控的過程,才能在此基礎(chǔ)上研究治療疾病的方法。中科院生化所所長劉小龍點(diǎn)評該研究成果時(shí)認(rèn)為,陳玲玲研究組的這次研究成果是發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)控非常重要的一環(huán)。
研究組在前期研究中已經(jīng)證明環(huán)形RNA生成速度緩慢。他們在近期研究環(huán)形RNA的二級結(jié)構(gòu)過程中又發(fā)現(xiàn),這些擁有閉環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)形RNA內(nèi)部并不簡單,而是能形成16到26個(gè)堿基對莖環(huán)結(jié)構(gòu)。它們獨(dú)特的“造型”能夠被天然免疫因子PKR識(shí)別并結(jié)合,由此,PKR活性受到抑制,可以避免體內(nèi)因PKR過度激活引起的免疫反應(yīng)。
而細(xì)胞中的核糖核酸酶RNase L則可以讓PKR恢復(fù)自由身。這一類酶在細(xì)胞受病毒刺激下可以作用于環(huán)形RNA,將其“切割”降解,而緩慢的環(huán)形RNA生成速度不足以回補(bǔ)這些被降解的環(huán)形RNA,PKR得以釋放參與細(xì)胞的抗病毒免疫過程。
遏制紅斑狼瘡免疫因子過度活躍
“環(huán)形RNA就像套在天然免疫系統(tǒng)這匹‘野馬’上的‘韁繩’?!鄙虾=煌ù髮W(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院上海風(fēng)濕病學(xué)研究所所長沈南教授打了一個(gè)比方:抗感染免疫系統(tǒng)在人體內(nèi)就相當(dāng)于一匹馬,需要一根韁繩套在上面,使其在正確的軌道和方向上奔馳。“如果控制得好,就能幫助機(jī)體抵抗病原體的入侵,如果變成一匹脫了韁繩的馬,在體內(nèi)橫沖直撞,就會(huì)對機(jī)體造成損傷?!?/p>
利用這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn),他與陳玲玲研究組合作,采集到紅斑狼瘡病人身上的血液樣本并進(jìn)行了部分實(shí)驗(yàn),得出了令人欣喜的結(jié)果。他們使用技術(shù)手段讓環(huán)形RNA在病人來源的免疫細(xì)胞內(nèi)數(shù)量擴(kuò)增,隨后發(fā)現(xiàn),病人細(xì)胞內(nèi)過度激活“運(yùn)轉(zhuǎn)”的天然免疫因子PKR及其下游免疫信號通路被顯著“控制”。“這一發(fā)現(xiàn)可能為將來阻斷紅斑狼瘡的核心發(fā)病通路提供非常重要的治療靶點(diǎn)。”沈南說。
這些發(fā)現(xiàn)不僅首次揭示了環(huán)形RNA的降解途徑及其特殊二級結(jié)構(gòu)特征,并提示環(huán)形RNA作為之前被忽略的一類新RNA分子家族,可以通過形成雙鏈莖環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)揮免疫調(diào)控的新功能。它們的“緩慢生成”“快速降解”以及“形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)”的特性,使得它們在調(diào)控免疫穩(wěn)態(tài)過程中扮演重要角色。
?。ㄔd于《科技日報(bào)》 2019-05-14 08版)
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號-1
京公網(wǎng)安備110402500047號
網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
電話:86 10 68597114(總機(jī))
86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn