综述：理解tsRNAs：从分类到疾病机制

这篇综述系统阐述了tRNA衍生小RNA（tsRNAs）的生物发生、分类命名及在疾病中的调控机制。文章重点探讨了tsRNAs（包括tRFs和tiRNAs）通过调控基因表达（如结合AGO蛋白形成RISC复合体）、参与细胞应激（如ANG介导的tiRNAs生成）、影响增殖分化（如CU1276靶向RPA1）等途径，在胃癌、乳腺癌等肿瘤及心血管疾病中发挥关键作用，并展望其作为生物标志物和治疗靶点的潜力。

　　

GENERATION, CLASSIFICATION, AND NAMING CONVENTIONS OF tsRNAs

tRNA衍生小RNA（tsRNAs）是一类由tRNA切割产生的非编码RNA分子，主要分为tRNA衍生片段（tRFs）和tRNA衍生应激诱导小RNA（tiRNAs）。tsRNAs长度通常在18-40个核苷酸之间，其生成依赖于特定核酸酶的切割作用。在真核生物中，tRNA基因由RNA聚合酶III（Pol III）转录为前体tRNA（pre-tRNA），随后经过RNase P切除5'端前导序列、RNase Z切除3'端尾部序列，并添加CCA序列，最终折叠成成熟tRNA。

根据生物来源和断裂位点，tsRNAs可分为两大类：

1. tiRNAs：长度31-40nt，由血管生成素（ANG）在应激条件下切割成熟tRNA的反密码子环产生，分为5'-tiRNAs和3'-tiRNAs。
2. tRFs：长度15-32nt，根据断裂位置分为五类：
   • tRF-1：由前体tRNA 3'端经RNase Z或ELAC2切割产生，含poly-U序列（3'U-tRF）
   • tRF-3：经Dicer或ANG切割TΨC环产生，含CCA序列
   • tRF-5：源自成熟tRNA 5'端（D环与反密码子环之间）
   • tRF-2：含反密码子环及两端茎区结构
   • i-tRF：源自成熟tRNA内部区域

值得注意的是，tsRNA的命名尚未完全统一，例如tRF-1在某些文献中称为3'U-tRF，而tiRNAs在应激背景下也被称为sitRNAs。

BIOLOGICAL FUNCTIONS OF tsRNAs

tsRNAs通过多种机制参与细胞调控：

基因表达调控
tsRNAs可类似miRNA通过碱基互补配对结合mRNA 3'UTR，招募RNA诱导沉默复合体（RISC）促进mRNA降解。例如tRF-1001通过结合AGO3/4调控细胞周期蛋白表达。

细胞应激响应
在应激条件下，tiRNAs（如含5'TOG motif的Ala-tiRNA）能形成RNA G-四链体（RG4），结合翻译起始因子eIF4F并抑制全局蛋白合成。ANG激活产生的tiRNAs还可促进应激颗粒（SGs）组装，帮助细胞在能量不足时存活。

增殖与分化调控

• CU1276（tRF-Glu）通过靶向RPA1抑制淋巴瘤增殖
• tRF-19-3L7L73JD使胃癌细胞阻滞于G0/G1期
• 精子tsRNAs可跨代传递代谢紊乱表型

RNA修饰的关键作用
tRNA修饰（如m7G、m5C）显著影响tsRNAs的生成与功能。例如METTL1介导的tRNA m7G修饰通过调控tsRNAs稳定性参与白血病发生。

ADVANCES IN tsRNAs RESEARCH IN DISEASE

肿瘤疾病

• 胃癌：tsRNA-3002b通过抑制Wnt/β-catenin通路抑制转移；tRF-Val促进EEF1A1核转位并抑制p53通路
• 乳腺癌：tRF-Glu-UUC通过YBX1 destabilize促癌基因mRNA；5'-tiRNA^Val靶向FZD3抑制Wnt通路
• 结直肠癌：tRF-20-M0NK5Y93通过Claudin-1抑制EMT；ALKBH3上调5'-tRF-Gly^GCC促进进展

非肿瘤疾病

• 心血管疾病：心肌肥厚中tRF-Gly^CCC通过Timp3调控纤维化
• 神经退行性疾病：阿尔茨海默病患者脑内tRF-5靶向Rpsa基因；ALS相关ANG突变导致tiRNAs异常
• 自身免疫病：SLE患者CD4⁺ T细胞中tRF-3009通过OXPHOS通路调控IFN-α反应

LIMITATIONS AND FUTURE PERSPECTIVES

当前研究存在tsRNA命名混乱、内源性修饰影响机制不明等问题。新型测序技术（如PANDORA-seq）有助于揭示修饰化tsRNAs的全景图谱。未来需进一步阐明tsRNAs在疾病中的精确调控网络，推动其作为液态活检标志物和RNA药物的临床转化。