当长链的核糖核酸（RNA）“变身”成环形RNA后，这些“重塑外形”的RNA是否连“内涵”也发生了脱胎换骨的变化？
中国科学院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲研究组首次发现，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。这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。
据悉，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。相关论文已于近日发表在国际权威学术期刊《细胞》上。
近年来，随着科学技术的发展，隐身于细胞中数以万计的环形RNA逐渐浮出水面。与已被科学家反复深度剖析论证与人类生命活动密切相关的线形RNA相比，在RNA分子家族的“新人”——环形RNA身上，至今仍有许多未解之谜。
陈玲玲研究组的前期研究证明，环形RNA生成速度缓慢。而在近期研究环形RNA的二级结构过程中，他们发现这些拥有闭环结构的环形RNA内部并不简单，能形成16-26个碱基对茎环结构。这一独特的“造型”能被天然免疫因子PKR识别并结合，由此，PKR活性受到抑制，可以避免体内因PKR过度激活引起的免疫反应。
而细胞中的核糖核酸酶RNaseL则可以让PKR恢复自由身，这一类酶在细胞受病毒刺激下可以作用于环形RNA，将其“切割”降解。然而，缓慢的环形RNA生成速度不足以回补这些被降解的环形RNA，PKR得以释放参与细胞的抗病毒免疫过程。
红斑狼疮是一类人体自身免疫系统出现故障的疾病。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RNaseL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”。科研人员通过技术手段让环形RNA在病人体内的数量增多，可以观察到过度激活“运转”的天然免疫因子PKR，及其下游免疫信号通路被显著“控制”。
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”特性，使其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。
原载于《经济日报》 2019年5月6日 第15版
作者：沈则瑾
