长链非编码RNA（lncRNA）传统上被认为主要以RNA分子的形式发挥生物学功能。近年来，随着核糖体测序、蛋白质组学及内源性基因编辑等技术的发展，一些被注释为“非编码”的RNA被发现具有潜在的蛋白质编码能力，并可产生具有重要生物学功能的微蛋白。这些发现不断拓展人们对人类基因组编码潜力的认识，也为理解肿瘤发生发展的分子机制提供了新的视角。
近日，米兰足球推荐计划单高山教授研究团队在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）发表题为“NEAT1_1-encoded microprotein PSNEAT1 drives rDNA transcription via phase separation with WRN”的研究论文。该研究鉴定了一个由长链非编码RNA NEAT1_1编码的71个氨基酸微蛋白PSNEAT1（phase-separating NEAT1 microprotein），并揭示其通过与WRN协同发生液-液相分离，促进rDNA转录和核糖体RNA生成，进而推动肺癌进展的分子机制。
为寻找潜在的lncRNA编码微蛋白，研究团队结合开放阅读框预测、核糖体测序及跨物种保守性分析，在NEAT1_1中发现了一个此前未被注释的开放阅读框。通过起始密码子突变、多聚核糖体分级、PSNEAT1特异性抗体检测、免疫沉淀-质谱以及内源位点EGFP敲入等多种方法，研究团队进一步证实了PSNEAT1的内源性表达，并发现其主要定位于核仁，提示该微蛋白可能参与核仁功能调控。
由于PSNEAT1来源于NEAT1_1，研究团队进一步通过CRISPR/Cas9选择性阻断PSNEAT1翻译，在尽可能保持NEAT1 RNA表达及其核旁斑相关功能的基础上，解析PSNEAT1自身的蛋白功能。研究发现，PSNEAT1缺失显著降低47S前体rRNA合成以及成熟18S和28S rRNA水平，并抑制rDNA启动子活性，同时伴随核仁关键组分分布异常；重新表达PSNEAT1则能够有效恢复上述表型，表明PSNEAT1对于维持核仁稳态和促进rDNA转录具有重要作用。进一步研究发现，PSNEAT1在肺腺癌组织中表达升高，细胞和小鼠移植瘤实验表明其能够促进肺癌细胞增殖及肿瘤生长。
机制研究进一步发现，PSNEAT1可与Werner综合征蛋白WRN发生特异性相互作用，并促进WRN在核仁及rDNA区域的富集。PSNEAT1缺失显著削弱WRN的核仁定位和rDNA结合，而降低WRN表达并不明显影响PSNEAT1在rDNA区域的富集。这些结果提示PSNEAT1在这一调控过程中处于上游，通过自身与rDNA的结合进一步募集WRN，从而促进RNA聚合酶I介导的rDNA转录。
进一步研究揭示，相分离是PSNEAT1发挥上述功能的重要基础。PSNEAT1含有内在无序特征，可在体外及细胞内形成具有动态性质的凝聚体。rDNA和WRN均能够增强PSNEAT1的液-液相分离，而PSNEAT1形成的凝聚体又进一步促进rDNA与WRN在同一凝聚相中的富集。通过这种多组分协同作用，PSNEAT1在核仁内形成有利于WRN募集和RNA聚合酶I转录的局部微环境，从而提高rDNA转录及rRNA生成效率。
值得注意的是，PSNEAT1的编码与功能在物种间具有一定的保守性。研究团队进一步证实，小鼠Neat1_1同样能够编码PSNEAT1同源微蛋白，并参与rDNA转录调控。更重要的是，人源和鼠源PSNEAT1能够在不同物种细胞中相互替代并恢复PSNEAT1缺失引起的功能异常，表明这一微蛋白介导的核仁调控机制具有跨物种功能保守性。
综上，该研究鉴定了一个由NEAT1_1编码的、具有跨物种功能保守性的核仁微蛋白PSNEAT1，并建立了“PSNEAT1—WRN—相分离—rDNA转录—肿瘤进展”的功能联系。该研究不仅进一步拓展了对lncRNA编码潜力及NEAT1生物学功能的认识，也揭示了微蛋白通过调控核仁凝聚体和核糖体生物发生参与肿瘤进展的新机制，为理解非经典蛋白编码事件与核仁稳态及肿瘤发生之间的联系提供了新的分子视角。
PSNEAT1通过相分离招募WRN、促进rDNA转录与肿瘤生长的作用模式图
东南大学博士生杨希望和丁奥为该论文第一作者，高山教授为该论文唯一通讯作者。(生科院)
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41418-026-01840-4
