撰文、责编 | 酶美
生物细胞膜表面分布着糖类、脂类和各种蛋白质，是鉴别细胞类别和身份的标签。而RNA分子是否存在于非凋亡细胞表面，是一个悬而未决的问题。在细菌膜表面发现了非编码RNA，来自于编码跨膜蛋白的同一操纵子。这些非编码RNA和跨膜蛋白一起组成了核酸蛋白复合体。在人类细胞中检测到和膜脂结合在一起的RNA分子。这些RNA分子发挥何种功能需要更进一步的探究。而研究细胞膜表面的RNA分子则需要新技术手段系统地进行测序，鉴定和功能分析。
9月10日，Genome Biology在线发表了UCSD钟声教授团队的研究成果：Natural display of nuclear-encoded RNA on the cell surface and its impact on cell interaction。通过他们开发的Surface-seq检测技术，团队鉴定了正常生理状况下存在于人类外周血单核细胞膜表面的RNA分子；功能实验证实了其对细胞功能的重要调节作用。
首先，作者开发了一种Surface-seq技术，完成对细胞膜表面RNA分子的序列测定。利用张良方教授团队研发的膜包被纳米颗粒技术，他们能相对完整地收集细胞膜组分；同时这项技术也可保持细胞膜磷脂双分子层的构象，保证了收集的RNA分子来自于膜表面胞外基质一侧。通过对RNA分子分离和建库程序的优化，研究团队找到了在膜表面存在的lncRNAs：如Malat1, Neat1, 和Snhg20。随后，利用荧光原位杂交技术 （Surface-FISH） 对找到的lncRNA分子进行了检测，进一步证实了在细胞膜表面的存在。
那么这些在正常生理条件下存在于细胞膜表面的RNA分子是否能和细胞类别及细胞执行独特功能相关联呢？还是它们是随机存在于细胞表面？为了回答这一问题，研究团队采用了人外周血单核细胞群 （PBMC） 来进行功能实验。选择这类细胞也为了今后临床相关应用开发。通过FISH和单细胞测序实验，证实了细胞表面找到的RNA分子和细胞特异表达谱系相关联并相互印证。作者首先通过流式细胞仪分选isFISH标记的细胞群，对这两个细胞群 （isFISH+，isFISH-） 进行单细胞测序，结果发现表达聚类分析也能有效地分离鉴别这两类细胞。
最后，作者鉴定了细胞膜表面RNA分子可能的功能。通过反义核苷酸链去结合封闭膜表面的RNA分子后，他们发现单核细胞和血管内皮细胞的粘合受到阻断，由此将影响机体炎症反应和表现。
总结来说，本项研究系统验证分析了细胞膜表面存在的RNA分子，并证实了其对细胞功能有重要调节作用。细胞膜外侧的RNA分子相较胞内靶点来说，更容易被接触到，这给药物开发带来了便利。而通过反义核苷酸链就能有效地抑制阻断RNA分子，这项研究带来了巨大的临床应用前景。
据悉，本研究有钟声教授，张良方教授和陈真教授紧密合作完成。
https://genomebiology.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/s13059-020-02145-6