NC | Ribo-seq应用：全长转录组测序揭示人单核细胞免疫激活中剪接异构体的功能性重塑

当免疫细胞遇到病原体时，会迅速启动一系列分子事件以进行有效防御。这种快速的免疫反应是由基因和蛋白质表达的动态改变所驱动的，这对于抵抗感染和限制病原体扩散至关重要。

选择性RNA剪接作为一种转录后调控过程，通过使单个基因产生多种称为异构体的转录本变体，在调节基因表达和扩展蛋白质多样性方面发挥着关键作用。在免疫细胞中，选择性剪接日益被认为是功能可塑性的关键调节因子，尤其是在响应病原体的活化过程中。

已有研究强调了CD45、IRF5等免疫相关基因的差异剪接，但以往研究大多采用短读长RNA测序技术。由于该技术只能捕获转录本的片段，无法评估整个基因的异构体多样性，因此在免疫细胞活化背景下的完整剪接图谱仍不完全清晰。

2026年5月29日，荷兰乌得勒支大学Jorg van Loosdregt和Sebastiaan J. Vastert团队合作，在Nature Communications上发表了题为“Native long-read RNA sequencing of human monocytes reveals activation-induced alternative splicing toward functional isoforms” 的研究论文。本研究利用纳米孔天然RNA长读长测序技术，揭示了原代人类单核细胞在LPS激活后发生了广泛的异构体转换现象。

文章索引

【标题】Native long-read RNA sequencing of human monocytes reveals activation-induced alternative splicing toward functional isoforms

【发表期刊】Nature Communications

【发表日期】2026年5月29日

【作者及团队】荷兰乌得勒支大学Jorg van Loosdregt和Sebastiaan J. Vastert团队

【IF】15.7

研究结果

一、单核细胞活化上调剪接相关基因的表达

通过对LPS刺激后的人原代单核细胞进行短读长RNA测序，发现除了预期的免疫相关通路外，剪接相关基因的表达也显著上调。

使用剪接因子激酶抑制剂进行功能验证，发现其能剂量依赖性地改变TNFα的表达，表明剪接过程对单核细胞的正常活化至关重要。

二、长读长测序鉴定出大量新异构体

利用长读长RNA测序技术，研究团队在人单核细胞中共鉴定出24,939个表达的异构体，其中超过62%是GENCODE数据库中未注释的新异构体。

这些新发现的异构体显著扩展了我们对单核细胞转录组复杂性的认知，并突出了细胞类型和条件特异性转录组分析的重要性。

三、单核细胞活化驱动广泛的异构体使用转变

LPS活化不仅改变了基因表达水平，还诱导了7,100个异构体的差异表达和686个显著的异构体转换事件，这些事件在免疫相关基因中尤为富集。

活化后，细胞倾向于减少内含子保留并增加外显子包含，这些发现在独立的短读长数据集中得到了验证。

四、活化后的单核细胞倾向于使用更长、更具功能性的异构体

分析发现，活化诱导的异构体转换显著趋向于使用更长、具有更完整开放阅读框（ORF）、更少内含子保留和更复杂蛋白结构域的异构体。

Ribo-seq核糖体印迹分析和蛋白质组学数据进一步证实，这些功能性更强的异构体与核糖体结合更紧密，并与免疫效应蛋白的丰度增加显著相关。

五、NLRP3是活化诱导的功能性异构体转换的典型案例

以关键的炎症小体基因NLRP3为例，长读长测序鉴定出9种新的异构体，并揭示了在LPS活化后，其表达从跳过关键外显子的短异构体显著转向包含所有外显子的全长功能性异构体。

这一功能性转换在mRNA和蛋白质水平均得到验证，展示了该技术在解析关键免疫基因调控中的强大能力。

总结

本研究揭示了选择性剪接是单核细胞活化的一个动态且功能性的调控器，它通过调控细胞转向表达能增强蛋白质生产和免疫功能的异构体谱，从而实现快速的免疫应答。这些发现强调了在免疫反应研究中进行异构体水平分析的重要性，为理解免疫相关疾病和开发新疗法开辟了新途径。