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《Nature》发现细胞表面“RNA刹车”:糖RNA-硫酸乙酰肝素复合物抑制VEGF信号,调控血管发育

2026-02-05

细胞外基质是一个关键的界面,它通过生长因子的结合,积极调控细胞间的相互作用、宿主与病原体的相互作用以及自分泌和旁分泌信号传导。

硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)是细胞外基质的重要组成部分,由核心蛋白和一个或多个共价连接的硫酸乙酰肝素(HS)链组成。HSPGs 的蛋白质相互作用网络已得到充分证实,其中包括趋化因子、细胞因子、生长因子、形态发生因子、细胞黏附蛋白以及诸如新冠病毒刺突蛋白等病毒成分。

硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)已被确认为一系列包含带正电荷的硫酸乙酰肝素结合域的生长因子和细胞因子的细胞膜附着共受体的关键成分。然而,HSPGs 为何在细胞表面机制上介导信号传导——尤其是在细胞表面 RNA 的情况下——仍不为人所知。

在发育和疾病过程中,血管内皮生长因子(VEGF-A),一种硫酸乙酰肝素结合因子,调节内皮细胞的生长和血管生成。关于内皮细胞介导的 VEGF-A 结合和活性的选择性调节模式,很大程度上集中在理解阴离子硫酸乙酰肝素链的选择性硫酸化上。

文章模式图(图源自Nature )

2026年1月28日,哈佛大学Ryan A. Flynn团队在Nature 在线发表题为GlycoRNA complexed with heparan sulfate regulates VEGF-A signalling的研究论文,该研究检测了一类新的阴离子细胞表面结合物——糖核 RNA 以及细胞表面 RNA 结合蛋白(csRBPs)的组织规则。

利用基因组规模的敲除筛选,该研究发现硫酸乙酰肝素的生物合成,特别是 6-O-硫酸化的硫酸乙酰肝素链形式,对于糖核 RNA 和 csRBPs(细胞表面核糖蛋白(csRNPs))簇的组装至关重要。

从机制上讲,该研究表明这些簇会抑制由血管内皮生长因子 A(VEGF-A)介导的、在下游环节由硫酸乙酰肝素蛋白聚糖所激活的 ERK 信号通路。

该研究证明了 VEGF-A165 的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖结合域负责与 RNA 结合,并且破坏这种相互作用会增强 ERK 信号传导,并在体外和体内损害血管发育,这一现象在不同物种中是共有的。因此,该研究揭示了一个此前未被发现的调控轴,该轴通过抑制性作用方式,能够减弱由 VEGF-A 引发的血管生成过程中由硫酸乙酰肝素介导的信号传导。