缺氧环境下细胞外囊泡中环状RNA转运之谜!Adv Sci (Weinh)：FUS蛋白在缺氧神经元中显著上调，促进circRNAs在sEVs中的选择性装载

缺氧环境下细胞外囊泡中环状RNA转运之谜！Adv Sci (Weinh)：FUS蛋白在缺氧神经元中显著上调，促进circRNAs在sEVs中的选择性装载

来源：100医药网 2024-08-14 13:53

该研究阐述了FUS如何选择性地促进circRNAs在缺氧神经元中的sEV装载，揭示了sEV介导的circRNA转运机制，并深化了我们对于细胞响应缺氧的理解。

细胞外囊泡(EVs)是由细胞分泌的、由脂质双层包裹且不具备自我复制能力的颗粒，其能携带多样分子，包括RNA、蛋白质、脂质和DNA。这些EVs因其在细胞间乃至不同生物体之间传递信息的独特能力而备受瞩目，尤其是它们在细胞信号转导中的重要作用。其中，小型细胞外囊泡（sEVs）因能精准地运送RNA至目标细胞而特别受到关注。

以往的研究已证实，RNA结合蛋白（RBPs）是调控编码和非编码RNA命运的关键因子，并且已在细胞sEVs中检测到多种RBPs，尤其在当其应对压力条件诸如缺氧等时。

最近的研究成果聚焦于一种叫做融合在肉瘤蛋白（FUS）的蛋白，它在缺氧神经元的sEV蛋白质组中显著上调，显示出高度的丰度。FUS是一种广泛存在的保守RBP，研究已证实其通过与RNA，尤其是环状RNA（circRNAs）的互动来调控细胞命运。circRNAs在缺氧受体细胞中对基因表达的调控至关重要，且近期研究揭示了在缺氧条件下，sEV中circRNAs的浓度显著提升，远超常氧状态下的水平。然而，FUS与缺氧相关circRNAs的交互性质，以及它们在缺氧压力下从细胞质向sEV转移的机制，至今仍待探索。

另一方面，应激颗粒（SGs）是在细胞遭遇压力时通过液-液相分离形成的一种独特的无膜细胞结构，有助于细胞迅速适应环境变化。在压力条件下，细胞质RNA，包括circRNAs，被招募至SGs中。FUS作为一种著名的RBP，在SGs的形成中发挥着关键作用，且有证据表明FUS能在缺氧状态下与肿瘤组织核心的SGs中circRNAs相互作用，参与肿瘤的发展。不过，FUS与circRNA在缺氧SGs中的互动对缺血性脑卒中的影响尚未明确。

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近日，来自暨南大学第一附属医院的研究者们在Adv Sci (Weinh)杂志上发表了题为 FUS Selectively Facilitates circRNAs Packing into Small Extracellular Vesicles within Hypoxia Neuron 的文章，该研究阐述了FUS如何选择性地促进circRNAs在缺氧神经元中的sEV装载，揭示了sEV介导的circRNA转运机制，并深化了我们对于细胞响应缺氧的理解。

研究发现，FUS在缺氧神经元中从细胞核移至细胞质，并在sEV中表现出更高的富集程度。在低氧压力下，胞质FUS与sEV标记蛋白CD63在SGs中共聚。同时，胞质FUS招募功能性的circRNAs至SGs中。当缺氧应激缓解，SGs分解后，胞质FUS携带着这些circRNAs一同迁移到sEV。

缺氧诱导的易位FUS在SGs的帮助下参与hypev的形成

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FUS的基因敲除显著降低了SGs中circRNAs的招募量，并减少了sEV中circRNAs的负载，这一结果也得到了细胞质中circRNAs积累的证实。此外，研究还表明FUS的Zf_RanBP结构域通过与SGs中的缺氧circRNAs的交互，调控了circRNAs向sEV的转运。

FUS和应激颗粒协同参与将缺氧相关的circRNA货物装载到hyperv的调节过程

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总之，这些发现揭示了FUS在缺氧条件下将胞质circRNAs装载至sEV中的机制，提供了关于sEV介导的circRNA转运潜在机制的新视角，同时也加深了我们对细胞如何响应缺氧条件的认识。( 100yiyao.com）

参考文献：

Jiankun Zang et al. FUS Selectively Facilitates circRNAs Packing into Small Extracellular Vesicles within Hypoxia Neuron. Adv Sci (Weinh). 2024 Jun 26:e2404822. doi: 10.1002/advs.202404822.

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