中國博后一作Nature論文：揭示細胞表面的糖基化RNA調控血管發育的全新作用

編輯丨王多魚

排版丨水成文

長期以來，科學界認為糖基化（生物大分子添加糖鏈的修飾過程）是蛋白質和脂質的“專利”。然而，在 2021 年，斯坦福大學Carolyn Bertozzi教授（2022 年諾貝爾化學獎得主）團隊在Cell期刊發表論文（RyanFlynn為論文第一作者），發現RNA 分子也可以被糖基化，這種被糖鏈修飾的 RNA 被稱為——glycoRNA（糖基化RNA）。

這些 glycoRNA 并非位于細胞內部，而是富集在細胞表面，很可能在免疫識別和細胞通訊中扮演著關鍵角色，為我們理解疾病和開發新療法開辟了全新方向。

2026 年 1 月 28 日，哈佛大學波士頓兒童醫院RyanFlynn團隊（博士后柴培遠為第一作者）在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題為：glycoRNA complexes with heparan sulfate regulates VEGF-A signaling 的研究論文。

該研究揭示了glycoRNA在活細胞膜表面的調控——glycoRNA 與硫酸乙酰肝素（HS）形成的復合物調控 VEGF-A 信號轉導，從而揭示了 glycoRNA 在血管發育中的新作用。

論文第一作者柴培元博士，柴培元于 2021 年在北京大學生命科學學院獲得博士學位， 現為RyanFlynn實驗室博士后。

硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（heparan sulfate protein glycan，HSPG）已被確認為一類關鍵的質膜錨定共受體，能夠與眾多含有陽離子肝素結合結構域的生長因子和細胞因子相互作用。然而，HSPG 如何在細胞表面（特別是在細胞表面 RNA 存在的背景下）從機制上介導信號轉導，目前仍然知之甚少。

在發育和疾病進程中，血管內皮生長因子（VEGF-A）作為一種硫酸乙酰肝素結合因子，調控著內皮細胞的生長和血管生成。

長期以來，對內皮細胞介導的 VEGF-A 結合及活性選擇性調控模式的研究，主要集中于理解陰離子硫酸乙酰肝素鏈的選擇性硫酸化修飾。

在這項新研究中，研究團隊探究了一類新型的陰離子細胞表面偶聯物——glycoRNA和細胞表面 RNA 結合蛋白（csRBP）的組織規律。

研究團隊通過利用基因組規模的基因敲除篩選，發現硫酸乙酰肝素（Heparan Sulfate，HS）的生物合成，特別是其鏈的 6-

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從機制上來說，研究團隊證實了glycoRNA和csRBP結合形成的簇狀結構能夠拮抗由硫酸乙酰肝素介導的 VEGF-A 下游 ERK 信號通路的激活。研究團隊進一步證明了 VEGF-A165 的硫酸乙酰肝素結合域負責與 RNA 結合，并且破壞這種相互作用會增強 ERK 信號傳導，在體外和體內實驗中均損害血管發育，且這一現象在不同物種間具有保守性。

硫酸乙酰肝素-RNP 復合物對 VEGF-A 信號轉導和血管生成的調控示意圖

總的來說，該研究揭示了 glycoRNA 和 csRBP 在細胞表面受肝素分子的新調控，同時也增添了其在血管發育過程中的新角色。這些發現首次以 VEGF 為例提出了蛋白結構中肝素結合區域也能夠成為結合 RNA 的關鍵，為鑒定非經典 RNA 結合蛋白提供了新思路。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-10052-8