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本文聚焦 RNA 修饰 “第五核苷酸” 假尿苷（Ψ），探讨其在 mRNA、tRNA、rRNA 基因调控（如翻译、RNA 二级结构、前 mRNA 剪接、体外 mRNA 稳定性）及线粒体 RNA 中的作用，还涉及可编程假尿苷化治疗潜力、mRNA 疫苗优化及检测方法，值得深入研究。
假尿苷（Ψ）：RNA 修饰领域的 “新星” 及其多维度功能探索
一、假尿苷化：从 “沉寂” 到 “复兴” 的 RNA 修饰
假尿苷（Ψ）作为 RNA 的 “第五核苷酸”，其修饰现象虽早被发现，但在 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗中通过假尿苷化提升疫苗稳定性与免疫原性的成功应用，重新点燃了科学界对这一修饰的研究热情。该综述系统梳理了假尿苷化在基因表达调控网络中的多元角色，及其在核基因组与线粒体基因组编码 RNA 中的差异化功能，同时展望了其在治疗领域的转化潜力。
二、核基因组 RNA 中的假尿苷化：基因表达的 “微调器”
mRNA 翻译调控的分子机制
假尿苷化在 mRNA 中的分布具有位置特异性，常富集于编码区与非翻译区（UTR）。通过改变 mRNA 的二级结构，假尿苷可影响核糖体结合效率与翻译延伸速率。例如，在哺乳动物细胞中，mRNA 密码子区域的假尿苷化可通过优化 tRNA 反密码子的配对动力学，提升翻译保真性与效率1。这种修饰对应激条件下的 mRNA 翻译重编程（如氧化应激或病毒感染）尤为关键。
tRNA 与 rRNA 的翻译 “基础设施” 修饰
tRNA 的反密码子环与可变环区域的假尿苷化（如 tRNALys的 Ψ34 位点）可增强其与 mRNA 密码子的配对稳定性，减少翻译错误率。核糖体 RNA（rRNA）的假尿苷化（如人类 28S rRNA 的 Ψ4484 位点）则通过重塑核糖体大亚基的构象，调控肽基转移酶中心的催化效率，进而影响全局蛋白质合成速率2。
前 mRNA 剪接与 RNA 稳定性的调控节点
假尿苷化可通过影响前 mRNA 的剪接因子结合位点（如外显子 - 内含子边界区域），调控可变剪接事件的发生频率。在体外实验中，mRNA 的假尿苷化可显著延长其半衰期，可能与拮抗细胞内 RNA 降解酶（如 XRN1）的识别有关，这一特性为合成稳定型治疗性 mRNA 提供了理论依据3。
三、线粒体 RNA 的假尿苷化：独特的功能版图
线粒体作为 “细胞能量工厂”，其基因组编码的 rRNA、mRNA 和 tRNA 同样存在假尿苷化修饰，但分布模式与核 RNA 显著不同。例如，线粒体 12S rRNA 的 Ψ 位点富集于解码中心，可能通过优化线粒体核糖体的翻译精度，调控氧化磷酸化（OXPHOS）相关蛋白的合成。线粒体 tRNA 的假尿苷化（如 tRNALeu(UUR)的 Ψ55 位点）则与线粒体翻译效率及线粒体 DNA（mtDNA）拷贝数调控相关，其异常可能导致线粒体病（如 Leber 遗传性视神经病变）4。这种核 - 线粒体修饰的差异，提示了假尿苷化在细胞代谢稳态维持中的双重调控机制。
四、治疗转化：从 mRNA 疫苗到可编程修饰平台
mRNA 疫苗的优化策略
在 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗中，用假尿苷（Ψ）或其甲基化衍生物（如 N1- 甲基假尿苷）替代天然尿苷，可有效降低模式识别受体（如 TLR7/8）对疫苗 mRNA 的识别，减少先天免疫激活导致的炎症反应，同时增强 mRNA 的稳定性。临床数据表明，含假尿苷化 mRNA 的疫苗诱导的中和抗体滴度显著高于未修饰疫苗5，这一成功案例推动了假尿苷化在其他传染病（如流感、HIV）疫苗研发中的应用。
可编程假尿苷化技术的革新
CRISPR-Cas 系统与假尿苷合成酶的结合，催生了可编程假尿苷化工具（如 PSEUDO-Cas9）。该技术可在特定 RNA 位点引入假尿苷修饰，为研究修饰的位置效应提供了精准手段。例如，通过靶向致癌基因 mRNA 的特定区域进行假尿苷化，可抑制其翻译并诱导肿瘤细胞凋亡，展现了在癌症治疗中的潜力6。
五、检测技术：从定性到定量的方法论突破
传统假尿苷检测依赖基于抗体的免疫沉淀法（如 Ψ-IP），但存在特异性不足与通量限制。近年来，质谱（MS）技术的发展实现了假尿苷的单碱基分辨率定量分析，如液相色谱 - 串联质谱（LC-MS/MS）结合化学标记法，可精确测定细胞内 Ψ 的丰度与分布7。此外，单细胞测序技术（如 scRNA-Ψ-seq）的出现，使在单细胞水平解析假尿苷化异质性成为可能，为研究发育过程或疾病状态下的修饰动态提供了新工具。
六、展望：从基础研究到临床应用的桥梁
假尿苷化作为一种动态可逆的 RNA 修饰，其调控网络的复杂性远超预期。未来研究需进一步阐明修饰酶（如 PUS 家族）的组织特异性表达模式，以及修饰异常与疾病（如癌症、神经退行性疾病、线粒体病）的因果关系。随着可编程修饰技术与精准检测手段的迭代，假尿苷化有望成为继表观遗传调控之后的又一治疗靶点，为基因治疗、疫苗开发及精准医学开辟新赛道。
