Science：NIH大手笔资助神秘的细胞外RNA

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Science：NIH大手笔资助神秘的细胞外RNA
# G8 ^' x$ T1 d2013-09-16 来源：lifeomics 作者：Dee
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! E. d' D5 S6 J5 o多功能性 RNA 就如同传奇一般。它能够在细胞内传递遗传信息，发挥酶的催化功能，并调节基因的功能。在植物和线虫体内，短小的 RNA 序列也充当着激素的角色，在细胞之间传递着信息。美国国家卫生研究院（NIH）在本月公布了一项1700万美元的研究经费计划，该计划旨在确定细胞外 RNA （extracellular RNA , exRNA ）在人体内是否具有相似的信息传递功能，以及它是否能够用于人类疾病的诊断与治疗。
4 \$ P; v. y/ p0 c- `“这项工作是为了让这一全新的研究领域火热起来。”美国国家转化科学推进中心（National Center for Advancing Translational Sciences, NCATS）的主任Christopher Austin如此说道。NCATS是参与这项为期五年的 exRNA 首创性研究的五大NIH机构之一。" Q' E" D5 M! \" S) J
传统观点一直认为，不同种类的 RNA 分子主要在制造该 RNA 的细胞内发挥作用。然而十多年以来，研究者们发现了一些迹象，表明细胞能够释放出可在机体内“游走”并改变靶细胞活性的 RNA 分子。澳大利亚悉尼伽尔文医学研究所（Garvan Institute of Medical Research）的分子生物学家John Mattick指出，迄今为止，科学家们已经积累了“无懈可击”的证据，证明植物细胞和线虫细胞是通过 exRNA 来进行信息传递的。$ G+ ^8 R* e4 H* U5 M  ]$ h- x
在人类及其它哺乳动物体内， exRNA 大量存在于血液、眼泪、唾液及其它所有的体液中。信使 RNA （messenger RNA ）是可在人类体内“游走”的分子之一，它携带着制造蛋白质与微小 RNA（ microRNA，可调节基因活性）的指示。被释放出来的 RNA 通常被包裹在由膜封闭的囊状物，例如外来体（exosomes）中（Science，2005年6月24日，第1862页），或者结合于蛋白质或脂质上；这些结构能够保护 RNA ，使其免受 RNA 破坏酶的作用。/ O' L  ]( b8 T" Z) i$ y
但是一直以来却没有确凿的资料能够表明此类 exRNA 也能够在哺乳动物体内影响受体细胞。加州大学旧金山分校的分子生物学家 Michael McManus 指出，目前仍然没有令人信服地表明：短小的 RNA 在进入另一种不同的细胞中后能够活跃起来。
* y- O6 u, M3 o4 X在24个新增研究项目中，大多数项目都在探索 exRNA 的实际应用价值。一些研究者们将会评估 exRNA 是否能够作为生物标志物（即有助于医生诊断疾病或确定易感人群的分子指示物）。例如，伍斯特马萨诸塞大学医学院（University of Massachusetts Medical School）的心脏病学家 Jane Freedman 带领了一个研究团队，将会仔细检查著名的弗明汉心脏病研究（Framingham Heart Study）中近3000名参与者的血液样本，以望能够确定哪些 exRNA 能够预测心血管疾病的发病。虽然 exRNA 仅仅是细胞释放出来的“废弃物”，但是这种分子可能会有一些诊断价值。5 l0 Y; s2 u/ E9 W- S- s( @  B
其它项目将会探讨 exRNA 是否能够用于治疗疾病，如肿瘤、亨丁顿舞蹈病（Huntington's disease）和多发性硬化症（multiple sclerosis）等。譬如，俄亥俄州立大学（Ohio State University）的肿瘤生物学家 Thomas Schmittgen 与 Mitch Phelps 正在致力于改造细胞，使其能够制造出一种特殊的外来体，这种特殊外来体能够转移至肝脏内，并向肝脏输送一种能制约肿瘤细胞生长的特殊的微小 RNA。
/ z) O/ \$ z2 _; k$ sMcManus 将与苏黎世瑞士联邦理工学院（Swiss Federal Institute of Technology）的植物生物学家 Olivier Voinnet 等人合作，试图解决以下问题： exRNA 在哺乳动物体内是否具有生物学功能？在15年以前，研究人员首次发现了植物中存在 exRNA 信号通路的证据，而 Voinnet 是这批研究人员的其中一员。他说，迄今为止，还没有研究人员在人类中发现了类似的证据，但是他和他的同事们却相信人类在使用着这条 RNA 信号传递渠道。 Voinnet 说：“我们对这整个问题都表示‘明确地怀疑’。”2 l( @* ~" v9 K: H0 u4 F' K; C& D* E
原文检索：
. G6 [& {0 R8 Y$ U$ sMitch Leslie. NIH Effort Gambles on Mysterious Extracellular RNAs. Science 30 August 2013; DOI:10.1126/science.341.6149.947
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