胡璐璐/黄鑫欣合作团队系统绘制细胞表面RNA图谱

本研究作者提出一套统一的技术工具，用于在完整活细胞上对表面RNA进行全面分析、成像与定量，即AMOUR (in-situ amplification of outer membrane surface RNA)技术，这是一种基于T7的线性扩增方法，可在不破坏质膜的前提下准确描绘表面RNA图谱。作者同时建立了Intact‑Surface‑FISH（活细胞完整表面原位杂交），利用荧光DNA探针对活体原代细胞上的目标表面RNA进行标记。结合超分辨显微成像与流式细胞术，Intact‑Surface‑FISH能够在活细胞中稳健地可视化并定量代表性表面RNA。（图1）

应用AMOUR，作者绘制了多种细胞类型细胞膜外表面RNA的景观图谱，发现人类与小鼠免疫细胞表面存在丰富的非编码RNA种类。利用Intact‑Surface‑FISH，我们在培养的HeLa细胞和人脐带血单个核细胞（hUCB‑MNCs）中确认了多种表面RNA的膜锚定并量化其丰度。成像与流式联合验证了Y家族RNA、剪接体snRNA U5、线粒体rRNA MTRNR2、线粒体tRNA MT‑TA、VTRNA1‑1以及长链非编码RNA XIST的膜定位。三维纳米尺度超高分辨率成像进一步在活体hUCB‑MNCs中佐证了RNY5、MTRNR2与XIST的表面定位（图1；视频1-3）。

本研究显著强化了原代细胞质膜外侧存在表面锚定RNA的证据；作者对哺乳动物免疫细胞表面RNA景观的系统描绘，为阐明表面RNA的生物学意义与功能提供了坚实基础。AMOUR实现了对原代细胞膜外表面RNA的高灵敏度分析；与Intact‑Surface‑FISH及后续成像和流式分析结合，研究者可验证特定表面RNA的空间分布，并比较其在不同细胞类型之间的丰度差异。

本研究用于表面RNA谱分析与成像、以及表面RNA结合蛋白研究的方案均在活细胞中实施，细胞活率不低于95%。因此，表面RNA研究需要新鲜分离的活细胞；对于冷冻或福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 样本的适用性受限，因细胞破裂易致胞内RNA污染。为克服这一限制，亟需开发适用于冷冻与FFPE样本的专门策略。同时，鉴于表面RNA具有明显的细胞类型特异性，能够在单细胞水平同时对胞内与表面RNA进行联合分析的方法尤为值得期待。