摘要| 神经退行性疾病与神经元的进行性丧失有关。R-loops是在转录过程中形成的非经典核酸结构，由 RNA/DNA 杂交体和置换的单链 DNA 组成。虽然R-loops是细胞过程的重要调节因子，但它们也与多种疾病的病理有关，包括重复扩增、运动神经元、炎症和衰老疾病。在这篇综述中，我们讨论了R-loops如何促进支持神经变性的病理机制。我们强调了R-loops在神经退行性疾病的几个标志中的作用，包括RNA 和 DNA 缺陷、DNA损伤、蛋白质聚集、炎症、线粒体功能障碍和神经元细胞死亡。我们还讨论了R-loops作为神经退行性疾病治疗靶点的潜在作用。
神经退行性疾病的标志
神经退行性疾病 （Neurodegenerative diseases, NDDs） 包括一系列与神经元进行性丧失相关的疾病。从基础研究到临床研究，数十年的研究揭示了与NDDs有关的关键遗传因素和生化途径。从这些努力中，NDDs出现了八个主要特征：蛋白质聚集（protein aggregation）、突触和神经元网络功能障碍（synaptic and neuronal network dysfunction）、蛋白质稳态异常（aberrant proteostasis）、细胞骨架异常（cytoskeletal abnormalities）、能量稳态改变（altered energy homeostasis）、DNA和RNA缺陷（DNA and RNA defects）、炎症（inflammation）和神经元细胞死亡（neuronal cell death）。这些特征高度相互关联，表明神经元脆弱性源于这些病理特征的组合。
NDDs 的大多数病理与非分裂神经元细胞有关，凸显了转录过程在潜在疾病机制中的重要性。最近的证据表明，R-loops促进多种NDDs的病理。R-loops是转录的常见中间体，当新合成的RNA与模板DNA链杂交，形成RNA/DNA杂交体和置换的单链DNA（ssDNA）时就会出现（图1）。R-loops在多种生物过程中发挥着至关重要的作用，包括 DNA 复制、转录和表观遗传调控。然而，R-loops也可能成为DNA损伤的危险来源，导致基因组不稳定。这种二元性强调了它们在生理细胞功能和疾病中的重要性。越来越多的研究将R-loops失调和R-loops因子突变与各种人类疾病（包括几种 NDDs）联系起来。其中包括重复扩增、运动神经元、神经炎症和衰老障碍，其中几个神经退行性特征与R-loops有关（图 1)。 在这篇综述中，我们讨论了R-loops如何促进神经变性病理学。因此，我们专注于与神经元细胞相关的转录机制，同时必须借鉴使用一系列静止和分裂细胞模型的研究。我们还探讨了R-loops作为 NDDs 治疗靶点的潜在作用。
神经退行性变中的R-loop相关进程
R-loops和转录
R-loops的失调会引发一系列转录变化，从而导致神经变性（图2a）。大多数R-loops是共转录形成的，这些结构可能构成 RNA 聚合酶 （Pol） 进展的障碍。R-loops已被证明在弗里德赖希共济失调（FRDA），脆性X综合征（FXS）和C9orf72相关肌萎缩侧索硬化症（ALS）的扩展重复序列中积累，并可能直接抑制转录（图2a）。事实上，转录停滞发生在C9orf72扩增处。 在FRDA的FXN 基因处发现了转录起始和延伸的缺陷，以及重复区域处的过早RNA聚合酶II（Pol II）终止。
鉴于Pol II动力学对剪接位点选择的影响，R-loops可以影响剪接。强直性营养不良症2型和ALS/额颞叶痴呆（FTD）中富含CG的重复扩增会触发其宿主内含子在受影响的患者细胞和脑组织中的保留。 重复靶向序列的反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides, ASOs）会降低FRDA中选择性剪接的FXN 转录物的水平，从而干扰R-loops的形成，这表明R-loops在控制剪接位点选择的变化中发挥作用。有趣的是，R-loops也可以作为反义转录的启动子。因此，需要进一步探索这些结构在驱动在扩展重复序列中观察到的反义和双向转录的机制作用。
R-loops还可以启动表观遗传基因沉默（图2a）。在FRDA中，FXN 扩增过程中R-loops的形成驱动抑制性染色质标记的沉积以及随之而来的FXN 基因沉默。在FXS中，FMR1 mRNA形成RNA/DNA杂交体，促进H3K9me2和FMR1 启动子沉默。抑制性组蛋白标记也与脑组织中的C9orf72扩增有关，尽管目前尚不清楚其沉积是否由R-loops驱动。
除了在扩展重复序列处形成R-loops外，由于 R-loops因子的突变，R-loops在 NDDs 中也在全基因组范围内被错误调节，从而影响全局转录（表 1）。 在ALS4和共济失调伴动眼神经失用症2型（AOA2）中发生突变的RNA/DNA解旋酶senataxin（SETX）被招募到促进Pol II转录终止的R-loops中。SETX缺失与AOA2患者细胞中整体R-loops积累和Pol II停滞升高有关。 科凯恩综合征（CS）中的CSB缺乏症，通过人胚胎肾细胞和神经元细胞模型中的 CSB 敲低建模，导致R-loops水平升高。这些R-loops在转录延伸过程中由停滞的Pol II诱导，特别是影响参与神经元功能的长基因。这种R-loops驱动的全局转录变化可能会导致在多个 NDDs 中观察到的突触和神经元网络功能障碍。
总体而言，由局部或全局 R-loops 失调驱动的转录变化在多种 NDDs 的病理中发挥作用。
R-loops和重复不稳定性
超过50个NDDs是由重复DNA序列的扩增驱动的。这些序列不稳定，扩增发生在减数分裂和体细胞中。重复扩增会促进疾病进展，并在连续几代中引起更早的疾病发作。虽然DNA复制是重复扩增的主要驱动因素，但通过扩增重复序列进行转录也会促进不稳定性。在这些区域的转录过程中，R-loops的形成已被证明随着重复道长度的增加而增加。此外，这些R-loops可以促进重复不稳定性，驱动重复扩张或收缩，并导致神经退行性变（图2a）。例如，在大肠杆菌和分裂细胞中，R-loops已被证明会破坏CAG重复的稳定性，并消耗核糖核酸酶H（RNase H）进一步促进收缩。鉴于R-loops的形成发生在转录过程中，与DNA复制无关，R-loops介导的不稳定性可能与神经元细胞特别相关。
对R-loops如何驱动这种不稳定性的一些机制理解正在出现。R-loops暴露的ssDNA是胞嘧啶脱氨或氧化应激（参见下文R-loops与活性氧和线粒体功能障碍一节）和核酸酶加工的靶标。核酸酶会产生DNA切口，随后的错位修复会导致重复区域的扩张或收缩。此外，ssDNA容易形成非经典DNA结构，如发夹、滑移结构（slipped structures）和G-四链体（G-quadruplexes, G4s），这可能会影响核酸酶的募集和修复过程的效率。在酵母中，错配修复（MMR）相关的核酸酶Mlh1-Mlh3导致R-loops结合的 CAG/CTG 束断裂，从而导致不稳定。碱基切除修复（BER）酶也参与了R-loops的处理，导致重复缺失。在某些情况下，转录偶联核苷酸切除修复（TC-NER）因子，包括色素性干皮病互补组 F 和 G 组（XPF 和 XPG）皮瓣核酸内切酶，可以处理R-loops并影响重复不稳定性。例如，在没有RNA/DNA解旋酶的情况下，异常的R-loops由TC-NER处理。在人类细胞模型中，通过CAG重复序列的转录通过TC-NER诱导收缩，如敲低CSB，XPA，XPG或ERCC1时收缩的消除所示。
总之，在重复区域转录过程中形成的R-loops通过各种DNA修复机制驱动重复不稳定性，凸显了靶向这些途径治疗重复扩增障碍的治疗潜力。
R-loops作为DNA损伤和基因组不稳定性的来源
R-loops对基因组稳定性构成重大威胁。为了解决这个问题，细胞已经开发出调节R-loops形成和分辨率的机制，从而防止 DNA 损伤。例如，R-loops可以通过RNase H或解旋酶（如SETX）解离。 拓扑异构酶I（Top1）通过解决Pol II背后的负扭转应力来抑制R-loops的形成，否则会促进新生RNA与DNA模板的退火。此外，其他RNA加工因子也排除了R-loops的形成，很可能是通过与RNA从聚合酶中出现时结合。 尽管有这些保护机制，但许多研究已将R-loops与DNA损伤和NDDs联系起来（图 2b）。几种R-loops调节因子的突变，包括肉瘤融合的SETX、RNase H2（FUS）和TAR DNA结合蛋白43（TDP-43），与NDDs中R-loops相关 DNA 损伤的增加有关（图 2b）。鉴于RNase H1的过表达可以在几种疾病相关细胞模型中挽救DNA损伤，R-loops可能是这种DNA损伤的关键来源。
尽管已经提出了几种机制，但R-loops究竟如何促进DNA损伤仍不清楚。首先，R-loops积累，Pol II动力学紊乱和Pol II停滞可导致转录应激和DNA断裂（图2b）。由于耗氧率高，神经元特别容易积累转录双链断裂（DSBs），从而产生能够捕获转录阻断拓扑异构酶切割复合物（Top1ccs）的活性氧（ROS）。在静止成纤维细胞中，已知持久性Top1ccs会促进R-loops的形成。事实上，几种NDDs，包括脊髓小脑性共济失调伴轴突神经病变1型（SCAN1）和ALS / FTD，表现出Top1ccs、转录DSBs和R-loops失调的缺陷去除（图2b）。
其次，通过DNA修饰酶和核酸酶的作用，由R-loops释放的暴露ssDNA容易受到诱变和DNA损伤（图2b）。这些核酸酶产生DNA切口，可以进一步加工成DSBs。例如，XPG和XPF可以将计划外的R-loops处理成DSBs，涉及TC-NER。TC-NER因子的突变驱动R-loops积累并导致DSBs，这一过程与多个NDDs相关（图2b）。
第三，虽然与神经元无关，但R-loops可以在转录-复制冲突（TRCs）区域诱导复制应激和DNA损伤，阻碍复制叉进展，导致叉逆转和 DSBs 形成，如Aicardi-Goutières综合征（AGS）所示。需要进一步的研究来确定这些机制中的哪一种支撑了在NDDs中观察到的R-loops相关DNA损伤。
虽然R-loops被认为是DNA损伤的潜在来源，但越来越多的证据表明，它们也可能在DNA损伤后出现，影响DNA修复过程。通过从头转录或DSB上预先存在的新生RNA杂交形成的RNA/DNA杂交体可以作为DDR因子募集的平台。然而，为了确保有效的修复过程，这些DSBs相关的RNA/DNA杂交体随后需要通过R-loops分辨率因子（例如SETX）进行解析。最后，R-loops可以激活ATR和ATM，以在DSBs形成时协调DDR，在复制应激后或通过转录阻断DNA损伤导致剪接体动员。R-loops在促进DSBs修复方面的积极作用可以在NDDs的背景下进一步探索。
需要进一步的工作来阐明R-loops诱导的基因组不稳定性的潜在机制，并探索R-loops如何积极参与DSBs修复。这种理解对于揭示为什么R-loops驱动的DSBs对神经元特别有害，导致NDDs特别有价值。
R-loops、神经炎症和细胞死亡
R-loops越来越被认为是炎症的驱动因素。早期研究表明，合成的RNA/DNA杂交体直接与DNA感应受体环状GMP-AMP合酶（cGAS）结合，触发其激活。此外，Toll样受体9（TLR9）和NLR家族含有吡林结构域3（NLRP3）与对病毒和细菌RNA/DNA杂交体的免疫反应有关。最近的研究表明，细胞中R-loops稳态的失调导致R-loops副产物的形成和细胞质释放，例如RNA/DNA杂交或ssDNA，这直接引发神经变性的炎症（图 2c）
具有RNase H2突变的自身免疫性疾病AGS导致R-loops的积累，R-loops由XPG和XPF处理以及微核形成，启动cGAS / STING和NLRP3炎性小体信号传导（图 2c）。 在过早衰老样早衰综合征（PS）的小鼠模型中，Ercc1耗竭导致慢性损伤、R-loops堆积和ssDNA片段释放到细胞质中。这通过核因子-κB促进免疫反应，并由含有RNase H的细胞外囊泡缓解。在Ercc1耗尽、血清匮乏的细胞中也观察到胞质ssDNA积累，这表明该过程与非分裂细胞相关（图 2c）。
在SETX突变的AOA2患者细胞中，增加的核R-loops被XPF和XPG处理以释放RNA/DNA杂交体，这些杂交体被主动转运到细胞质中。这些杂交体被cGAS和TLR3识别，通过干扰素调节因子3激活触发免疫反应和细胞死亡。细胞质杂交的产生也出现在静止细胞中（图 2c）。 最近的一项研究描述了SETX耗尽细胞中R-loops依赖性cGAS激活的替代途径，其中激活通过循环细胞中的微核形成发生，主要依赖于核酸外切酶1。最后，在阿尔茨海默病中，神经元祖细胞中转座元件（TEs）的异常动员导致细胞质RNA/DNA杂交体的积累，触发cGAS-STING通路的激活和凋亡信号传导。
尽管取得了进展，但关于R-loops在先天免疫中的作用仍然很多未知，包括这些结构是如何处理的、全方位的传感器以及所涉及的信号通路。该领域正在兴起，但通过R-loops降解来减少R-loops驱动的炎症的能力为开发各种疾病（包括NDDs）的治疗方法提供了潜力。
相分离和蛋白质聚集中的R-loops
蛋白质在液滴和聚集体之间过渡的能力对于正常的细胞功能至关重要，但这种平衡的破坏会导致NDDs中蛋白质聚集体的形成。与NDDs有关的蛋白质通常含有内在无序区域（IDR），这有助于液-液相分离（LLPS）和缩合物的形成。 R-loops蛋白质组富含含IDR的蛋白质，这些蛋白质可以通过LLPS形成无膜的R-loops病灶，这对于协调R-loops相关过程至关重要。例如，脆性X智力低下蛋白（FMRP）的C端IDR包含主要的R-loops结合位点，这可能促进LLPS并影响R-loops加工。R-loops本身也可以充当相分离的成核位点，浓缩调节蛋白以协调核过程，包括转录和DNA修复。虽然相分离在对核酸的免疫反应中至关重要，但其在R-loops传感中的作用仍未被探索。
R-loops调节因子的突变可导致蛋白质聚集体的形成。FUS中ALS相关突变会破坏聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）依赖性DDR信号传导，导致DNA损伤增加和FUS错位，促进蛋白质聚集。 R-loops可能直接促进蛋白质聚集。在ATM突变细胞和脑组织中，转录活性的增加会提高ROS、RNA/DNA杂交体和ssDNA断裂的水平，从而激活PARP酶（图2d）。它们产生聚（ADP-核糖）（PAR），驱动蛋白质聚集，这在 A-T 患者的小脑中观察到。SETX的过表达会减少这些聚集体，从而在它们的形成中涉及R-loops。此外，与AOA2和ALS4相关的 SETX 丢失会导致核仁非编码RNA（ncRNA）的积累，从而形成R-loops。这会导致有毒蛋白质错误折叠和聚集，这一过程与PARP或氧化应激无关。在这些SETX耗尽的细胞中，RNase H1过表达被证明会减少聚集体的形成，再次表明对R-loops的依赖性。
在具有R-loops失调的NDDs中也检测到蛋白质稳态和自噬的改变。例如，在R-loops增加的C9orf72相关疾病模型中观察到p62（一种介导成功自噬清除蛋白质聚集体的蛋白质）的积累。总之，R-loops在相分离和蛋白质聚集中的关键作用正在出现，与NDDs有明显的相关性。
R-loops、活性氧和线粒体功能障碍
鉴于神经元细胞的高代谢需求，线粒体功能障碍是NDDs的共同特征。随着一些关联的出现，应该探索R-loops与NDDs中线粒体功能障碍之间的机制联系。
线粒体功能障碍可导致有害水平的ROS，这是DNA损伤的来源。R-loops既可能被ROS损坏，也可能被ROS诱导。 由于存在暴露的ssDNA，R-loops极易受到ROS诱导的损伤，最常见的是8-氧代鸟嘌呤（8-oxoG）的形成。这种损伤的积累被认为会改变R-loops处理。8-oxoG外导会损害线粒体DNA（mtDNA）中R-loops加工酶RNase H1向R-loops的募集，从而引发R-loops积累。 此外，体外证据表明，8-oxoG病变增加BER酶富含腺苷酸尿苷酸酯的元件RNA结合蛋白1（AUF1），然后刺激嘌呤-嘧啶核酸内切酶1（APE1）活性，皮瓣核酸内切酶1（FEN1）到R-loops。因此，8-oxoG可能会阻止R-loops加工因子的典型募集，从而导致BER酶的异常加工，从而可能导致DNA损伤和基因组不稳定性。证据还表明，ROS诱导的转录区域DNA断裂可以产生RNA/DNA杂交体，这对于同源重组的高效DDR过程至关重要。
生理性R-loops在线粒体DNA复制中发挥着重要作用，线粒体DNA复制是发生在分裂和非分裂细胞中的过程。线粒体R-loops失调会损害复制，导致线粒体DNA不稳定。RNase H1的突变会损害线粒体DNA分离并破坏线粒体形态，这强调了线粒体中R-loops调节的重要性。在神经系统疾病线粒体脑肌病中，RNase H1突变阻碍了RNA束的有效去除，从而损害了线粒体DNA复制。线粒体降解体含有核糖核酸酶和RNA/DNA解旋酶活性，已被证明可以防止R-loops积累。同样，复制解旋酶RECQ4的突变会导致线粒体R-loops积累，导致线粒体DNA不稳定和线粒体能量产生减少。虽然NDDs中线粒体R-loops的失调在很大程度上尚未得到探索，但AOA2突变的SETX的耗竭会导致核和线粒体R-loops积累以及ROS增加。这表明R-loops还可能促进氧化应激和线粒体功能障碍。基因组R-loops调节受损导致的R-loops衍生的细胞质核酸与引发炎症反应有关。因此，线粒体R-loops的失调也可能导致炎症，这是NDDs的一个标志。总体而言，R-loops与线粒体功能障碍之间的联系正在出现，值得在NDDs的背景下进一步研究。
R-loops的治疗潜力
开发有效的神经变性治疗方法是一个持续的挑战。靶向与多种神经退行性特征相关的R-loops可能具有有价值的治疗应用。靶向扩展重复序列的ASO可以竞争R-loops结构（图3a）。与FRDA中GAA扩增结合的ASO既能降低R-loops水平，又能增加FXN 表达。同样，针对脆性X相关震颤/共济失调综合征中CGG FMR1扩增的ASO已被证明可以降低R-loops水平并恢复分子和行为疾病表型。
CRISPR-Cas9系统也可用于特定位点的R-loops靶向（图 3b）。核酸酶与dCas9相连的H1能够对与核糖体RNA转录相关的生理R-loops进行基因座特异性抑制。将R-loops因子与dCas9联系起来可以转化为神经变性中病理性R-loops的特异性去除，尽管对患者的这种治疗仍然是一个局限性。
已知Pol II的持续暂停会促进R-loops积累。因此，在癌症中，抑制含溴结构域蛋白4（BRD4）是转录延伸的正调节因子，已被用于驱动R-loops的形成和相关的DNA损伤。相比之下，在FRDA中，招募BRD4的合成转录延伸因子（synTEF）可以通过靶向GAA重复序列的聚酰胺重新激活FXN 表达（图 3c）。
FXS最近的一项研究表明，诱导R-loops的形成也可能在治疗上有用。局部FMR1 R-loops通过DNA修复促进重复收缩，并随后重新激活FMR1转录（图 3d）。重要的是，先前的研究表明，FMR1扩展处的R-loops也可以是抑制性的。因此，确定治疗机会窗口可能取决于对R-loops动力学的仔细考虑。靶向R-loops核酸酶也可能有效减少重复不稳定性。
结合G-四链体（G-quadruplexes，G4s）的小分子已被用于稳定癌症治疗中的R-loops。针对这些影响R-loops稳定性的结构或因素可以应用于神经退行性变（图 3e）。最后，还可以探索病理性R-loops积累下游的破坏过程，例如识别由计划外R-loops处理产生的胞质R-loops衍生物（图 3f）。
鉴于NDDs的复杂、相互关联的病理，R-loops定向疗法与其他药物联合使用可能最有效。
未来展望
NDDs具有多种分子特征，R-loops在其中许多过程中起着核心作用（图 1）。R-loops在转录过程中产生，是生理条件下基因表达的重要调节因子。然而，它们在NDDs中的异常积累导致转录失衡、DNA损伤、炎症、蛋白质聚集、线粒体功能障碍和细胞死亡。正在进行的研究继续为生理性R-loops的作用和调节提供新的见解。尽管如此，仍然缺乏对病理性R-loops的精确、机制性的理解，例如在神经退行性变的背景下。鉴于R-loops在NDDs中的多方面作用，这种机制洞察力对于这些疾病的表征和靶向治疗的设计都至关重要。生成新模型来检查神经元细胞中特异性R-loops相关机制至关重要。由于NDDs的复杂性，可能需要多靶点疗法来治疗它们，而R-loops代表了一个有前途的新靶点。可能还需要进一步开发位点特异性R-loops作方法，以尽量减少脱靶效应。鉴于其热力学稳定性，R-loops和RNA/DNA杂交可能被证明是监测疾病进展和治疗效果的强大生物标志物。未来需要开展工作来建立强大的试剂和检测方法，以便在体内和患者中进行检测。展望未来，我们预计R-loops的研究将对我们对神经变性的理解产生重大影响。
Li Y, Li J, Wang J, et al.Premature transcription termination at the expanded GAA repeats and aberrant alternative polyadenylation contributes to the Frataxin transcriptional deficit in Friedreich's ataxia. Hum Mol Genet. 2022;31(20):3539-3557.——这项研究发现了一种稳定的、选择性剪接和聚腺苷酸化的转录本FXN-ett，终止于FRDA中的FXN扩增。引入竞争性R-loop结构的GAA靶向ASO可恢复FXN表达并导致FXN-ett降低。因此，在扩增重复序列上形成的R-loop可能会错误调节剪接并诱导pol II过早终止。
Cristini A, Tellier M, Constantinescu F, et al.RNase H2, mutated in Aicardi-Goutières syndrome, resolves co-transcriptional R-loops to prevent DNA breaks and inflammation. Nat Commun. 2022;13(1):2961.——RNase H2的丢失会损害转录并导致R-loops积累。积累的R-loops由XPG和XPF处理，导致DNA损伤并引发炎症反应，这是典型的AGS。
Zhang X, Xu J, Hu J, et al.Cockayne Syndrome Linked to Elevated R-Loops Induced by Stalled RNA Polymerase II during Transcription Elongation. Nat Commun. 2024;15(1):6031.——这项研究强调了CSB作为转录延伸调节因子的关键作用，并确定了富含R-loop倾向基序并参与神经元功能的长基因，特别是受CSB缺乏的影响。在这些基因处，Pol II延伸受损会促进R-loop的形成和基因组不稳定性。这可以解释为什么CSB缺乏会给人类带来选择性神经元脆弱性。
McCann, J.L., Cristini, A., Law, E.K. et al.APOBEC3B regulates R-loops and promotes transcription-associated mutagenesis in cancer. Nat Genet. 20235;5:1721–1734.——这项研究表明，由R-loops释放的ssDNA代表了人类细胞中DNA修饰酶胞嘧啶脱氨酶APOBEC3B的底物。APOBEC3B调节R-loops稳态，并促进乳腺癌中APOBEC3B特征突变的出现。因此，作者发现了一种R-loops相关诱变的新机制，该机制可能与神经退行性变相关，导致DNA损伤和重复不稳定。
Brown RE, Coxon M, Larsen B, et al.APOBEC3A deaminates CTG hairpin loops to promote fragility and instability of expanded CAG/CTG repeats. Proc Natl Acad Sci U S A. 2025;122(2):e2408179122.——这项研究确定APOBEC3A（A3A）是一种关键酶，负责在形成R-loops的长CAG/CTG束上脱氨化发夹结构。这些发夹的A3A脱氨会导致断裂和不稳定，这可能导致亨廷顿病和其他扩张障碍的反复扩张。
Crossley, M.P., Song, C., Bocek, M.J. et al.R-loop-derived cytoplasmic RNA–DNA hybrids activate an immune response. Nature. 2023;613:187–194.——作者证明了RNA/DNA杂交体的释放，这些杂交体源自皮瓣核酸内切酶XPG和XPF处理核R-loops，释放到细胞质中。这些RNA/DNA杂交体触发cGAS和TLR3介导的先天免疫反应，导致细胞死亡。这项工作提供了一种机制，将R-loops积累和错误处理与炎症和细胞凋亡（神经退行性变的关键标志）联系起来。
Arnould C, Rocher V, Saur F, et al.Chromatin compartmentalization regulates the response to DNA damage. Nature.2023;623(7985):183-192.——这项研究表明，为了响应DNA损伤，基因组经历ATM和R-loop介导的染色质重组，导致DSB聚类，对于有效DDR很重要。这种区室化是由相分离触发的，并允许参与DDR的富含R-loop的基因聚类，并随后有助于它们的激活。然而，这种聚类也可能导致DSB和DDR响应基因之间的基因组易位，从而对基因组完整性构成风险。
Lee DSM, Park J, Kromer A, et al.Disrupting upstream translation in mRNAs is associated with human disease. Nat Commun.2021;12(1):1515.——这项研究揭示了转录诱导的ROS和R-loops如何激活PARP酶，产生多ADP-核糖，从而促进病理性蛋白质聚集体的形成，这在AT样疾病中观察到。
Lee HG, Imaichi S, Kraeutler E, et al.Site-specific R-loops induce CGG repeat contraction and fragile X gene reactivation. Cell.2023;186(12):2593-2609.e18.——这项工作证明了R-loop形成在FMR1基因的重新激活中的关键作用，FMR1基因在FXS中被转录沉默。通过DNA去甲基化诱导局部R-loops可驱动扩展重复序列的收缩以及随之而来的FMR1转录的上调。鉴于R-loops在FMR1抑制中的既定作用，这些结构的任何治疗靶向都必须具有高度的位点特异性，并考虑R-loop动力学。
Beghѐ C, Harpham H, Barberic Y, Gromak N. R-loops in neurodegeneration. Curr Opin Genet Dev. 2025;92:102345. doi:10.1016/j.gde.2025.102345
