北京
细胞里有一种分子，多到一定程度反而会拖垮细胞的"发电厂"。这不是比喻，而是一项新研究给出的结论：RNA 过量会干扰线粒体，让细胞产生能量的能力下降。
RNA（核糖核酸）是维持身体正常运转最重要的分子之一。它的主要工作之一，是把遗传信息转成真正构建和操作细胞的蛋白质。为了保持健康，细胞需要把 RNA 的生产和降解维持在一个微妙的平衡里——但这个平衡有被打破的途径。入侵的病毒往往会产生更多 RNA，衰老、某些癌症和神经退行性疾病也可能造成这种失衡。
发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的这项研究，由德克萨斯农工大学（Texas A&M; University）的研究人员主导，描述了一种新发现的、RNA 过量造成伤害的方式：它会干扰细胞内被称为线粒体的微小"发电厂"，限制其产能。
研究团队认为，这为理解与年龄相关的疾病、病毒感染，以及靶向或利用 RNA 的疗法，提供了一个重要的新视角。
"科学家早就知道，RNA 降解有助于控制蛋白质生产、清除有缺陷的 RNA，"德克萨斯农工大学兽医学与生物医学学院（VMBS）的病毒学家杨志龙（Zhilong Yang）说，"我们的研究揭示了另一个重要作用：它帮助细胞维持正常运转所需的能量。"
研究人员的做法是：向实验室培养的人类细胞中加入牛痘病毒，并调整化学条件以推动 RNA 积累——因为病毒通常会同时提升 RNA 生产和降解，以便存活并躲避免疫识别。后续实验则绕开感染，直接进行 RNA 转移，包括 mRNA（制造蛋白质的那一类）和双链 RNA（与病毒相关、会触发潜在破坏性免疫反应的那一类）。
他们用细胞的耗氧量作为线粒体状态的替代指标，从而把 RNA 的数量与线粒体的健康状况联系起来。
"当我们只分离出线粒体并加入 RNA 时，仍然看到了线粒体损伤，"VMBS 的贾马尔·布拉希姆·贝拉瓦里（Djamal Brahim Belhaouari）说，"那一刻我们意识到，这可能是细胞对 RNA 的一种此前未知的反应。"
"过多无法被有效降解的双链 RNA 或 mRNA，在某些情况下可能参与疾病过程。"
研究观察到，RNA 过量与细胞耗氧量和能量输出下降相关，而且这一反应发生在免疫系统被激活之前——这提示它并非由身体标准的应急反应引起。双链 RNA 此前已被与细胞损伤联系起来（尽管与线粒体无关），而这次把 mRNA 也纳入其中，说明这类分子总体上过多，对细胞都不是好事。
"mRNA 是我们细胞的正常组成部分，但就像许多好东西一样，如果太多，对细胞就可能成为问题，"杨志龙说，"当过多 RNA 积累，包括 mRNA，它会损伤线粒体，干扰细胞产生能量的能力。"
接下来，研究团队要弄清楚这件事究竟为什么会发生，并确认 RNA 过量与线粒体在负荷下受损之间的关联。在活体生物中检验这些发现，也应能揭示更多关于相关反应的细节。
由于 RNA 是身体里如此重要的信使，它常被用于疫苗，以制造一段无害的病毒片段，从而对抗真正的病毒。再往后，这些发现可能有助于让这类疫苗更安全、更有效。RNA 疗法也在开发中，用于攻击细胞——具体说是癌细胞。同样，一旦科学家确认了确切机制，了解 RNA 如何以及为何会让线粒体超载，在这里也会有用。
"我们认为，带负电的 RNA 可能在线粒体周围积累，破坏能量生产所需的电平衡，尽管具体如何发生尚不清楚，"杨志龙说，"这是一个新概念，我们正在继续探索。"
"理解这一机制，可以帮助研究人员通过更好地理解细胞如何应对大量 RNA，来设计和优化未来的 RNA 疗法与疫苗。"
值得留意的是，这项研究目前主要在实验室培养的细胞中完成，机制本身仍属推测——"可能积累""尚不清楚"是研究者自己的措辞。RNA 与线粒体之间这条新线索，还需要在活体中继续验证。
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