利用外源性mRNA进行细胞表面唾液酸聚糖工程

所有人类细胞均呈现出由结构多样的聚糖构成的致密基质，这些聚糖通常以属于唾液酸家族的单糖作为末端。尽管目前已认识到这些唾液酸化聚糖是人类免疫的重要调节因子，但现有技术仍无法在活细胞表面对其生物合成及呈递实施精确且暂时性的调控。在本研究中，我们通过开发一种基于mRNA的平台，向人类细胞递送编码组装唾液酸化聚糖的酶——唾液酸转移酶——的转录本，从而解决了这一未满足的需求。我们证明，编码2-6特异性唾液酸转移酶ST6Gal1的mRNA能够产生具有活性的、高尔基体驻留型酶，并提高人类细胞系表面2-6唾液酸化聚糖的水平。这些唾液酸化聚糖呈递水平的升高是暂时性的，并且与递送mRNA的降解动力学相一致。重要的是，该方法对其他类别聚糖的影响极小，且除参与细胞对外源RNA应答的转录网络外，并未广泛改变其他生理性转录网络。对于O-连接型2-6特异性唾液酸转移酶ST6GalNAc4，也观察到了类似的靶向效应；然而，编码2-3特异性唾液酸转移酶ST3Gal1和ST3Gal4的mRNA所产生的影响则更为复杂。综上，这一mRNA平台为细胞唾液酸聚糖工程提供了一个框架，适用于需要对糖萼组成进行精确且可逆控制的情境。

所有人类细胞均呈现出由结构多样的聚糖组成的致密基质，而这些聚糖通常以属于唾液酸家族的单糖作为末端。尽管目前已认识到这些唾液酸化聚糖是人类免疫的重要调节因子，但目前仍缺乏能够对其生物合成及其在活细胞表面的呈递进行精准、瞬时调控的技术。

在本研究中，我们通过开发一种基于 mRNA 的递送平台，将编码组装唾液酸化聚糖的酶——唾液酸转移酶——的转录本递送至人细胞，从而应对这一未满足的需求。我们证明，编码 α2-6 特异性唾液酸转移酶 ST6Gal1 的 mRNA 能够产生具有活性的、高尔基体驻留型酶，并提高人细胞系表面 α2-6-唾液酸化聚糖的水平。这些唾液酸化聚糖呈递水平的升高是瞬时的，并且与所递送 mRNA 的降解动力学相一致。重要的是，该方法对其他类别聚糖的影响极小，且除参与细胞对外源 RNA 反应的生理性转录网络之外，并不会广泛改变其他生理转录网络。对于 O-连接型 α2-6 特异性唾液酸转移酶 ST6GalNAc4，也观察到了类似的靶向效应；然而，编码 α2-3 特异性唾液酸转移酶 ST3Gal1 和 ST3Gal4 的 mRNA 所产生的效应则更为复杂。

综上所述，该 mRNA 平台为细胞唾液酸化糖工程提供了一个框架，适用于需要对糖萼组成进行精准且可逆调控的研究与应用。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749178v1?rss=1

🏷️ mRNA递送 唾液酸聚糖工程 糖基化调控 唾液酸转移酶 细胞表面工程