颠覆认知！Science首次发现，RNA的寿命远超想象

存在于哺乳动物神经元细胞核中的基因组DNA可能和生物体本身一样古老。核RNAs对染色质结构和转录调控至关重要，其寿命在成人组织中尚未确定。

2024年4月4日，德国神经退行性疾病研究中心Tomohisa Toda及奥地利科学技术研究所Martin W. Hetzer共同通讯在Science在线发表题为“Lifelong persistence of nuclear RNAs in the mouse brain”的研究论文，该研究鉴定并表征了小鼠大脑中出生后细胞子集中至少2年内不会翻转的核RNAs。

这些长寿命的RNAs以神经细胞类型特异性的方式稳定地保留在细胞核中，并且是维持异染色质所必需的。因此，神经细胞的寿命可能既取决于用于存储遗传信息的DNA的分子寿命，也取决于用于染色质功能组织的RNA的极端稳定性。

在早期发育之后，大多数神经元会在生物体的整个生命中存活下来，而不会被替换。在没有有丝分裂核解体和重组的情况下，一些核成分，如基因组DNA、组蛋白子集和核孔复合物蛋白的寿命可延长数月甚至数年。例如，基因组DNA的稳定性已被用于确定人类神经元在几十年中的实际年龄。基因组DNA的终身稳定性对于保护细胞遗传信息的持久性是必要的。近年来，非编码RNAs已被确定为核染色质组织和转录控制的关键调节因子；然而，对这类核酸在成人脑组织中的周转知之甚少。

RNA在小鼠大脑中的长期保留（图源自Sciecne）

此前，在哺乳动物大脑中发现了几种可以持续多年的蛋白质，这表明长寿细胞成分可能在大脑维护和衰老中发挥作用。该已经发现RNAs的一个子集可以在某些脑细胞类型中保留长达2年。尽管与DNA相比，RNA并不被认为是一种稳定的核成分，但研究结果与之前对休眠非洲爪蟾卵母细胞的研究一致，该研究表明一些RNA可以保留超过一年。

该研究发现的LL-RNAs在异染色质周围富集，对于维持静止神经干细胞中染色质的完整性至关重要。这些发现突出了以前未被认识到的RNA代谢的时间轴以及核RNA在长期表观遗传调控和基因组完整性中的可能功能。研究人员认为有丝分裂后细胞和体细胞干细胞的核功能的终身维持涉及到包括LL-RNAs在内的关键分子成分寿命的实质性延长。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf3481