研究揭示了RNA如何在细胞间传播以控制基因的代际传递

基于RNA的药物是对抗人类疾病最有前景的方法之一，最近RNA疫苗和双链RNA（dsRNA）疗法的成功证明了这一点。但是，尽管医疗保健提供者现在可以成功开发出使用dsRNA精确靶向和沉默致病基因的药物，但一个主要的挑战仍然存在：将这些潜在的救命RNA分子有效地引入细胞

2025年2月4日发表在eLife杂志上的一项新研究可能会导致基于RNA的药物开发取得突破

马里兰大学的研究人员使用微观蛔虫作为模型，研究dsRNA分子如何自然进入细胞并影响许多后代。该团队发现了dsRNA进入蠕虫细胞的多种途径，这一发现可能有助于改善人类的药物输送方法

“我们的发现挑战了之前关于RNA转运的假设，”该研究的资深作者、UMD细胞生物学和分子遗传学副教授Antony Jose说。“我们已经了解到，RNA分子不仅可以在细胞之间，而且可以在许多代之间携带特定的指令，这为我们目前对遗传如何运作的理解增加了一个新的层次。”

研究小组发现，一种名为SID-1的蛋白质在使用dsRNA传递信息时起着把关人的作用，它也在跨代调节基因方面发挥着作用

当研究人员去除SID-1蛋白时，他们观察到蠕虫出乎意料地更善于将基因表达的变化传递给后代。事实上，这些变化持续了100多代，即使在SID-1恢复到蠕虫体内之后也是如此

“有趣的是，你可以在包括人类在内的其他动物身上找到类似于SID-1的蛋白质，”Jose指出

“了解SID-1及其作用对人类医学具有重大意义。如果我们能了解这种蛋白质如何控制细胞间的RNA转移，我们就有可能开发出更好的针对人类疾病的靶向治疗方法，甚至可能控制某些疾病状态的遗传。”

研究小组还发现了一种名为sdg-1的基因，它有助于调节“跳跃基因”——倾向于移动或复制到染色体上不同位置的DNA序列

虽然跳跃基因可以引入可能有益的新遗传变异，但它们更有可能破坏现有序列并导致疾病。研究人员发现，sdg-1位于跳跃基因内，但产生用于控制跳跃基因的蛋白质，从而形成一个自我调节回路，可以防止不必要的运动和变化

Jose解释说：“这些细胞机制如何维持这种微妙的平衡，就像恒温器将房子保持在合适的温度，这样就不会太热或太冷，这很有趣。”。“该系统需要足够灵活，以允许一些‘跳跃’活动，同时防止可能损害生物体的过度运动。”Jose认为，该团队的研究结果为动物如何调节自己的基因并在几代人之间保持稳定的基因表达提供了有价值的见解。研究这些机制可能为未来人类遗传性疾病的创新治疗铺平道路

展望未来，该团队计划研究与不同类型dsRNA运输相关的机制，其中SID-1是定位的，以及为什么某些基因在几代人之间受到调节，而其他基因则没有

“我们只是触及了表面，”何塞说。“我们的发现只是了解外部RNA如何导致持续数代的遗传变化的开始。这项工作将帮助科学家更好地了解如何更有效地设计和向患者提供基于RNA的药物。”