Protein & Cell综述 | 从“未知的未知”到“已知的未知”：GlycoRNA的发现、机制与生物学功能|rna|免疫|受体|基化|生物学|细胞

自2021年Flynn团队首次在

Cell

正式报道糖基化RNAglycoRNA）以来，该领域迅速发展，将其 “未知的未知”逐步转化为“已知的未知”，成为糖生物学与RNA生物学交汇的前沿。GlycoRNA的发现不仅拓宽了RNA修饰研究的视角，也促使科研人员跨学科探索RNA与糖修饰的复杂关系。对于传统糖生物学家而言，掌握RNA基础知识成为必要，而RNA领域的研究者亦需深入理解糖生物学原理。正是这种跨学科整合奠定了GlycoRNA研究的基础。

近日，复旦大学谢一轩和陆豪杰团队在Protein & Cell上发表了综述文章GlycoRNA research: from unknown unknowns to known unknowns。本综述系统总结了glycoRNA的发现、分子特征与生物合成机制、检测与分析方法，以及其在细胞通讯和免疫调控中的功能，并探讨未来研究方向及临床转化潜力，旨在为后续机制解析与应用拓展提供参考。

GlycoRNA主要存在于小非编码RNA中，能够共价结合N糖链和O糖链，定位于细胞表面及胞外囊泡。其中高度修饰的核苷酸 acp 3 U为关键的N糖链连接位点，其生物合成涉及经典的N-糖基化，依赖于糖基转移酶的活性。在检测与分析方面，glycoRNA的低丰度及糖基化复杂性是技术开发的主要挑战。近年来，代谢标记、高分辨率质谱与原位成像技术显著提升了glycoRNA的识别与结构解析能力。例如，rPAL和stCEL技术不依赖细胞代谢直接检测天然glycoRNA；质谱技术能够解析糖链组成与结构，并实现精确定量；原位成像可实现其空间分布的可视化。这些方法不仅确认了glycoRNA在不同细胞类型及物种中的普遍存在，也为功能研究提供了技术基础，使RNA糖基化的研究从概念验证逐步迈向系统化和可量化。功能研究显示，glycoRNA在免疫调控和细胞通讯中具有潜在作用。细胞表面glycoRNA可作为Siglec受体的配体，参与免疫信号调节，同时，能够与细胞表面RNA结合蛋白共定位形成簇状结构，调控细胞穿膜肽（cell-penetrating peptide, CPP）的进入；在胞外囊泡中，其可影响靶细胞受体识别与内吞，实现细胞间信息传递。此外，糖基修饰赋予RNA免疫耐受性，保护acp 3 U不激活先天免疫受体，从而维持免疫稳态。进一步地，在临床层面，组织与囊泡来源的glycoRNA谱有望作为肿瘤等疾病的分型与早筛生物标志物，而基于glycoRNA ‑ csRBPs ‑ HSPG簇的选择性干预则为白血病提供了潜在的治疗路径。

尽管取得了显著进展，glycoRNA仍存在多项关键未知，包括N-糖链的其他可能结合位点、O-糖基结合位点的识别、单RNA多位点糖基化及序列保守性、glycoRNA的生物合成酶及亚细胞定位、糖基化RNA的结合蛋白，以及其在生理与病理条件下的动态修饰变化。解析这些“已知的未知”对于深入理解glycoRNA的生物学功能及临床潜力至关重要。为此，开发并应用先进技术手段不仅可构建glycoRNA全景图，也为其作为诊断和治疗靶点的开发提供关键工具，同时推动揭示其生物学机制与临床应用前景。

https://doi.org/10.1093/procel/pwaf102

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