从细胞分泌到血液循环中的微小核糖核酸（microRNA, miRNA）是一类新的信号分子，介导细胞间和组织器官间的信息传递。南京大学生命科学学院的一篇发表在7月9日的[Molecular Cell]上的研究论文报告了这个新发现：即miRNA能够被一种细胞分泌出来后，经血液循环被运输到另外一种的受体细胞内，通过降低其相应的靶基因的翻译，从而调节受体细胞的功能。
miRNA是一类动植物细胞内自然产生的非编码小RNA。最近的研究已发现miRNAs参与了几乎所有已知的生物学过程和一些疾病的发生发展。在2008年的一个研究中，南京大学生科院的张辰宇、曾科和同事们发现了在人类和其他动物的血清与血浆中，稳定地存在miRNA。这些循环中的miRNA的表达图谱是一类全新的生物标志物，可以用于肿瘤和其他疾病的无创性诊断。作为这个工作的延续，该研究团队研究了血清血浆miRNA的来源及其可能的生物学功能。结果显示，当细胞受到刺激后，能够选择性地把miRNA包裹进细胞内的微小颗粒内（microvesicle, MV），这种选择性的包裹是细胞主动地，特异性分泌miRNA的基础。他们也证明了这些从细胞分泌出来的miRNA能够被运输到靶细胞内，通过抑制相应的miRNAs的靶基因的翻译，来调节靶细胞的生物学功能。
“自从15年前在线虫中发现了首个miRNA以来，miRNA被发现参与调节了众多的细胞功能与发育过程。时至今日，已有约1000个动物的miRNA被报道，且约30%的基因被预测为miRNA的靶基因，能够被miRNA所直接调控。我们的分泌miRNA的新发现，可极大地拓展了我们对miRNA功能的理解”，张辰宇说，“从这点上说，分泌的miRNA代表了一类全新的、具有重要的生物学功能的信号分子，其能够介导细胞间及组织、器官和系统间的信号传递。并且，这种miRNA的分泌及在靶细胞内的作用，也使得我们发现了迄今为止尚未知晓的，但极其复杂、并被生命体高度设计的，调节各种生理及病理生理状态的、新的调控网络。”
“更有意思的是”，曾科说“以激素/细胞因子―受体及抗原―抗体等为代表的已知传统的细胞间信号传递方式，通常发生在特定种类的细胞，并且一般只有一个或数个分子直接作用。因而，这种通信方式是“单通道”的。而因为所有类型的细胞都具有分泌与接受miRNA的能力；并且在特定的生理与病理生理条件下，细胞可一次性分泌多种miRNA，在靶细胞中更能调节多个基因的翻译，所以，miRNA的分泌作为细胞的信号传递方式是“双通道”或“多通道”的。因此，发现miRNA的分泌即把细胞的信号传递方式从“固定电话”提升为“手机”。总之，该新发现帮助我们更好地理解生物系统内信息传递的本质规律，揭示疾病发生发展的新机制，并发展出新的治疗策略与方法”。 The researchers include Yujing Zhang1,¶, Danqing Liu1,¶, Xi Chen1,¶, Jing Li1, Limin Li1, Zhen Bian1, Fei Sun2, Jiuwei Lu2, Yuan Yin1, Xing Cai1, Qi Sun1, Kehui Wang1, Yi Ba3, Qiang Wang4, Dongjin Wang4, Junwei Yang5, Pingsheng Liu2, Tao Xu2, Qiao Yan1, Junfeng Zhang1,*, Ke Zen1,*, and Chen-Yu Zhang1,* of 1Jiangsu Diabetes Center, State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology, School of Life Sciences, Nanjing University, 22 Hankou Road, Nanjing, Jiangsu 210093, China; 2The Laboratory of Biological Electron Microscopy and Structural Biology Centre for Biological Imaging, Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences,15 Datun Road, Chaoyang District, Beijing 100101, China; 3Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital, Tianjin 300000, China; 4Department of Thoracic Surgery, The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School, Nanjing, Jiangsu 210008, China; 5Reseach Center of Nephrology, Nanjing Medical University; The Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing, Jiangsu 210000, China.
This work was supported by grants from the National Natural Science Foundation of China (no. 90813035, 30890044, 30570731), National Basic Research Program of China (973 Program) (no. 2006CB503908, 2006CB503909, 2004CB518603, 2003CB715905), the “111” Project, and the Natural Science Foundation of Jiangsu Province (no. BK2004082, BK2006714).
Zhang et al.: "Secreted monocytic miR-150 enhances targeted endothelial cell migration" Publishing in Molecular Cell, July 9th 2010.
Author contact 张辰宇(中国南京大学生命科学学院 ) Tel: +86 25 8368 6234; E-mail: cyzhang@nju.edu.cn
