小鼠肝脏组织与细胞系中Neu5Gc与Neu5Ac的分布反转现象及其在糖生物学研究中的警示意义

本研究揭示了小鼠肝脏组织与细胞系中两种唾液酸（Neu5Gc与Neu5Ac）的分布存在显著反转现象，通过N-糖蛋白质组学分析和独立验证实验，发现CMAH基因在细胞永生化过程中驱动了这一变化。该研究警示研究者需注意样本类型差异对唾液酸生物学研究的影响，为糖生物学模型选择提供了重要参考。

　　

在生命科学领域，糖基化（Glycosylation）作为最复杂的翻译后修饰之一，直接影响蛋白质功能与细胞间通讯。其中，唾液酸（Sialic acid）作为糖链末端的关键组分，尤以N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）和N-糖酰神经氨酸（Neu5Gc）最为常见。尽管小鼠模型中这两种分子广泛存在，但其在肝脏组织与细胞系间的分布差异长期被忽视，而两者恰恰是研究糖生物学的核心模型。

为解决这一问题，复旦大学等机构的研究团队通过大规模N-糖蛋白质组学（N-glycoproteome）分析，结合DMB标记超高效液相色谱（UHPLC）等技术，首次系统揭示了Neu5Gc与Neu5Ac在小鼠肝脏组织与细胞系中的“反转现象”：肝脏组织中Neu5Gc含量是Neu5Ac的100倍，而细胞系中这一比例完全逆转。进一步研究发现，细胞永生化过程中CMAH（CMP-Neu5Ac羟化酶）基因的失活是导致这一现象的关键驱动因素。相关成果发表于《Carbohydrate Polymers》，为糖生物学研究提供了模型选择的警示性依据。

关键技术方法
研究团队对10例小鼠肝脏组织及细胞系样本进行完整糖肽分析，构建包含10,327个位点特异性糖型的数据库；通过pGlyco 2.0策略进行质谱检测，辅以糖组学定量和氧鎓离子定量验证；利用CRISPR/Cas9构建c-Myc转基因肝癌小鼠模型，分离原代肝细胞模拟永生化过程，通过qPCR和Western blot分析CMAH表达。

研究结果

1. 小鼠肝脏组织与细胞系中Neu5Ac与Neu5Gc的反转分布
完整糖肽分析显示，肝脏组织高表达Neu5Gc（占比90.2%），而Hep1-6等细胞系中Neu5Ac升至72.3%（图1）。这种反转在三种独立验证技术中均得到确认。

2. CMAH基因在永生化过程中的关键作用
原代肝细胞永生化后，CMAH mRNA水平下降8.7倍（图3d），导致Neu5Gc合成受阻。c-Myc转基因小鼠模型中，癌变组织仍保留高Neu5Gc特征，提示体外培养环境是分布反转的主因。

讨论与意义
该研究首次阐明小鼠模型“体内-体外”样本的唾液酸分布差异，揭示CMAH基因的表观遗传调控是核心机制。这一发现对以下领域产生深远影响：（1）纠正既往基于细胞系数据推导体内功能的偏差；（2）为肿瘤糖链标志物研究提供新视角，如Neu5Gc-GM3³
在肝癌中的潜在价值；（3）提示人类（CMAH缺陷物种）与小鼠模型的数据转化需谨慎。研究团队强调，未来唾液酸相关研究必须明确标注样本来源，以避免生物学结论的误判。