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核糖核酸分子（RNA）是构成生命的一类关键分子，参与细胞内的多种生物过程。例如细胞要依据DNA分子的信息制造蛋白质时，就需要以信使RNA（mRNA）作为中介。细胞内还有许多非编码RNA，不会制造蛋白质，大多具体功能不明，但越来越多的新研究发现它们对于细胞的组织结构和功能有贡献。
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与稳定的DNA分子相比，RNA分子经常需要动态更替，它们的存在要“短暂”很多。过去几十年的很多研究表明，mRNA的半衰期只有几分钟到几小时；即便是相对更“稳定”的核糖体RNA，也只能持续几天。
不过，人们对RNA的这个固有印象却被一项刚刚发表在《科学》上的新发现打破了。科学家们在小鼠的神经元细胞核里发现了一类特殊的“长寿命RNA”（long-lived RNA），它们可以在小鼠的整个生命周期内保持稳定。科学家指出，这是首次在哺乳动物中发现可以保持终生稳定的RNA分子。
在这项研究中，科学家们使用了一种标签工具，给新合成的RNA分子打上荧光标记，之后就可以随时根据荧光信号追踪被标记的RNA分子。在新生小鼠的大脑中给RNA做上标记后，研究人员注意到，大脑中多个类型的细胞里都有长时间保持稳定的RNA。而在各类细胞中，神经元的寿命最为长久，成熟的神经元不会继续分裂和更新，而是终生使用。于是，研究人员把注意力集中于神经元，追踪长寿命RNA分子在细胞中到底可以保持多久。结果令人惊讶！科学家们发现，在小鼠新生时合成的一批RNA分子，直到一年后仍然“健在”，浓度与新生儿时相比仅略有下降。甚至过了两年依然可以在小鼠大脑中检测到这些分子。鉴于小鼠的典型寿命也就是2.5年，这些RNA分子很可能在神经元内终生存在。
▲给新生小鼠神经元的RNA打上标签（EU），一年后仍可在神经元中检测到带标签的RNA（图片来源：参考资料[1]）这些RNA分子可以长期保持稳定，与它们的位置不无关系。研究人员观察到，长寿命RNA由mRNA和非编码RNA共同组成，位于细胞核，且主要聚集在基因组的异染色质区域附近。由于在细胞核中得到结构性保护，它们不会像细胞质中的RNA分子那样容易受核糖核酸酶的影响。那么，长寿命RNA有什么特殊的功能呢？想要找到答案，常用的一种方法是试试看没了它们会发生什么。所以研究人员在体外培养了一批可以进一步分化产生神经元的干细胞，用CRISPR技术等对其中的长寿命RNA进行干预，减少其数量。根据实验结果，失去长寿命RNA会造成异染色质的问题，影响细胞的基因组稳定性，最终影响细胞的活力。
▲神经元细胞核内的长寿命RNA有助于保护基因组稳定性（图片来源：参考资料[2]）不过，这些长寿命RNA究竟如何与异染色质作用并影响基因组稳定性，中间还有很多缺失环节，研究作者表示这将是他们未来计划解开的谜题。此外，阿尔茨海默等神经退行性疾病与神经元无法长期发挥作用甚至过早死亡有关，靶向长寿命RNA是否有可能帮助神经元抵御衰老，也将成为一个有趣的问题。[1] Sara Zocher et al., (2024) Lifelong persistence of nuclear RNAs in the mouse brain Sara Zoche. Science Doi: 10.1126/science.adf3481[2] Jeanne Lawrence & Lisa Hall (2024) Exceptionally long-lived nuclear RNAs. Science Doi: 10.1126/science.ado5751 [3] Nerve cells not entirely “young at heart”. Retrieved Apr. 4, 2024 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1039802本文来自药明康德内容微信团队，欢迎转发到朋友圈，谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求，请在“学术经纬”公众号主页回复“转载”获取转载须知。其他合作需求，请联系[email protected]。
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