外泌体GlycoRNA-seq

2026-10-27

2021年,一篇cell报道了一些携带糖链修饰并呈递于细胞表面的非编码小RNA,这些小RNA即新发现的RNA修饰分子——糖基化RNA(glycoRNA)【1】。这一发现拓展了RNA修饰的研究范畴,也为理解RNA参与细胞识别和细胞外相互作用提供了新视角。随后,glycoRNA研究进一步延伸至外泌体及其他小细胞外囊泡。

 

在2025年,《Nature Cell Biology》首次报道外泌体也存在glycoRNA,这些小RNA能够随外泌体转运至受体细胞,干预外泌体生成与释放或糖基化相关过程,可改变其细胞内积累及外泌体中的分布,提示RNA糖基化与囊泡装载、分泌之间存在调控联系【2】。与此同时,其他研究在小细胞外囊泡表面检测到glycoRNA,并探索了其与糖链识别受体结合、囊泡摄取及肿瘤相关标志物的关系【3】。2026年1月,一篇糖尿病小鼠创面研究中,角质形成细胞来源外泌体的表面glycoRNA信号出现降低,为理解外泌体介导的细胞通讯及组织修复障碍提供了新线索【4】。

外泌体具体携带哪些糖基化RNA分子?其组成在不同疾病状态下如何变化?哪些候选分子值得进一步验证?

表观生物外泌体糖基化RNA测序(Exosome GlycoRNA-seq),通过glycoRNA富集与PANDORA-seq【5】,对外泌体样本中的小RNA进行序列鉴定、分类及差异分析,为候选分子筛选、作用机制研究和疾病相关标志物探索提供数据支持。

 

技术原理

 

基于rPAL方法的技术步骤【6】

注:样本类型适用性更广,捕获效率更高

 

图片

基于Ac4ManNAz方法的技术步骤【1】

注:依赖细胞的代谢活性,适合活细胞样本,不适用组织样本

 

研究场景与应用方向

 

1. 外泌体糖RNA图谱与分子特征

比较不同细胞来源、疾病状态或处理条件下外泌体中的glycoRNA组成与丰度差异,筛选具有来源或状态差异的候选小RNA,为后续功能研究建立分子图谱。

2. glycoRNA选择性装载与分泌机制

配对分析来源细胞与其释放外泌体的glycoRNA谱,结合糖基化相关因子或囊泡分泌通路的干预,探索glycoRNA的选择性富集、装载及释放机制。

3. 肿瘤液体活检与候选标志物发现

比较疾病组与对照组体液来源外泌体的glycoRNA谱,筛选与疾病状态相关的候选分子或组合,为癌种区分、疾病分层及后续独立队列验证提供线索。

4. 外泌体识别、摄取与体内分布

从差异glycoRNA中筛选候选分子,结合原位成像、受体结合、细胞摄取与体内示踪,探索其与外泌体靶细胞识别、内化及器官分布的关系。

5. 免疫细胞互作与炎症调控

围绕肿瘤来源或炎症相关外泌体,联合glycoRNA谱分析和免疫细胞功能实验,研究候选glycoRNA与巨噬细胞摄取、炎症响应及细胞间通讯的联系。

 

 

分析内容

 

基本分析

1. 原始reads过滤,质量控制
2. 基因组比对
3. 非编码RNA database比对(tRNA、miRNA等)
4. sncRNA长度及分类统计
5. 各类sncRNA定量分析
6. 各类sncRNA表达差异分析(tsRNA、rsRNA、piRNA等)
7. 差异表达sncRNA聚类分析(仅限生物学重复)

高级分析

客户自选不多于50个sncRNA进行分析

1. 靶基因预测

2. 靶基因GO分析

3. 靶基因KEGG分析

 

 

相关研究案例

 

1、Nature Cell Biology(2025):外泌体腔内glycoRNA及其细胞间转运

在外泌体中鉴定到多类糖基化非编码小RNA。结合定位与膜通透性实验,研究支持这些标记的glycoRNA主要位于囊泡腔内,并可随外泌体转移至受体细胞。抑制外泌体生成或释放可改变glycoRNA的细胞内积累与胞外分布,为探索RNA糖基化与囊泡装载、分泌之间的联系提供了证据。

2、NC(2025):血清sEV糖RNA组合的多癌种标志物探索

研究者开发drFRET双重识别成像策略,对sEV表面的5种候选glycoRNA进行检测。在包含88例癌症患者和12例非癌对照的血清队列中,研究分别设置70例训练队列和30例验证队列,发现glycoRNA组合具有区分癌症与非癌样本的潜力,并进一步探索了癌种分类。该研究为“测序筛选候选—靶向检测验证”的液体活检研究路径提供了参考。

展示癌种分类

 

3、JACS(2026):糖尿病创面中的外泌体表面糖RNA与细胞通讯

作者结合糖链标记、RNA探针及超分辨成像,在角质形成细胞来源外泌体表面检测到glycoRNA,包括糖基化pre-miR-21相关信号。与非糖尿病对照相比,糖尿病小鼠创面来源外泌体的相关信号降低;去除外泌体表面糖链或RNA后,巨噬细胞摄取减弱。这些结果提示,外泌体表面糖RNA可能参与角质形成细胞与巨噬细胞之间的通讯,为研究糖尿病创面修复障碍提供了新线索。

研究启发:从疾病相关EV糖RNA差异出发,结合受体细胞摄取和修复相关功能实验,探索候选分子的作用。

 

送样要求

 

样本类型:

细胞培养上清、血浆 / 血清和尿液等体液样本、外泌体RNA、组织

样本物种:仅限人、大小鼠,其他物种需评估

所需样本量请联系表观生物或当地销售


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参考文献:

  1. Flynn RA, Pedram K, Malaker SA, et al. Small RNAs are modified with N-glycans and displayed on the surface of living cells. Cell. 2021;184(12):3109-3124.e22.

  2. Sharma S, Jiao X, Yang J, Kwan KY, Kiledjian M. Extracellular exosomal RNAs are glyco-modified. Nat Cell Biol. 2025;27(6):983-991.

  3. Ren T, Zhang Y, Tong Y, et al. FRET imaging of glycoRNA on small extracellular vesicles enabling sensitive cancer diagnostics. Nat Commun. 2025;16(1):3391. Published 2025 Apr 10.

  4. Yadav A, Sharma A, Gavande PV, et al. Mapping GlycoRNAs on an Exosomal Surface. J Am Chem Soc. 2026;148(2):2739-2748.

  5. Shi J, Zhang Y, Tan D, et al. PANDORA-seq expands the repertoire of regulatory small RNAs by overcoming RNA modifications . Nat Cell Biol. 2021;23(4):424-436.

  6. Xie Y, Chai P, Till NA, et al. The modified RNA base acp3U is an attachment site for N-glycans in glycoRNA. Cell. 2024;187(19):5228-5237.e12.

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