糖质是四大生物大分子之一，广泛存在于所有生物细胞的表面。因其蕴含着极其丰富的生命信息，糖质又被称为继核酸和蛋白质之后的"第三条生命链"。在经典教科书中，蛋白糖基化发生于内质网或高尔基体，这些糖蛋白随后运往细胞膜、溶酶体或分泌到胞外，在免疫识别、信号转导、细胞黏附等关键生理过程中发挥作用。长期以来，细胞核一直被认为是“N-糖链缺席的区域”。2026年4月28日，西北大学生命科学学院孙士生教授团队与中山大学丁俊军教授团队、毛洋教授在 Nature Cell Biology合作发表《Nuclear N-glycosylation maintains H3K9me3 heterochromatin and genomic stability》研究论文，首次证实N-聚糖可以定位于细胞核内，并且维持H3K9me3异染色质和基因组稳定性，改写了“细胞核内不存在N-聚糖”的传统认知，开辟了聚糖表观遗传学新方向。

该研究中，孙士生教授团队联合中山大学丁俊军教授团队和毛洋教授，利用自主研发的StrucGP软件在干细胞和分化细胞等多种细胞类型中均鉴定到N-糖链可以修饰内核膜蛋白。随后合作团队通过免疫荧光、免疫电镜以及自主开发的多糖染色质免疫共沉淀测序技术（GlycoChIP-seq）证实了N-糖基化定位于细胞核内（图1）；并通过内核膜蛋白的N-糖基化位点突变、糖基化转移酶抑制等多种实验手段，进一步证实细胞核内N-糖基化可介导 H3K9me3 甲基转移酶 SETDB1 锚定至内核膜，进而维持核周 H3K9me3 异染色质修饰稳态与基因组稳定性。在核糖蛋白N-糖基化合成机制研究中，合作团队发现N-糖链主要依赖经典的内质网N-糖基化合成途径对内核膜蛋白进行修饰和加工，随后在GTP酶介导的膜系统动态调控下完成扩散与转运，并经由核孔复合体进入核内膜，从而实现其在细胞核内的定位。

图1细胞核内N-糖基化修饰的鉴定

本研究不仅首次证实了N-糖蛋白的细胞核新定位，还通过揭示核内N-糖链维持染色质稳态等重要生物学功能，开辟了多糖表观遗传学新方向；细胞核N-糖蛋白的合成和转运机制研究进一步深化了我们对N-糖蛋白细胞核定位机制的新认知。至此，曾被认为止步于细胞核之外的N-聚糖，在经过内质网和高尔基体的糖基化加工与修饰后，跨越界限进入细胞核并参与到异染色质稳态的维持与基因组稳定性的守护之中，为进一步的功能和可能的疾病机制研究提供了开辟了一片新天地。

图2 细胞核N-糖基化修饰维持异染色质与基因组稳定性

中山大学唐秀晓、戴然然，四川大学卿莉，以及西北大学博士生张知达为本文的共同第一作者。中山大学丁俊军教授、西北大学孙士生教授、中山大学毛洋教授为论文的通讯作者。

孙士生教授团队一直聚焦糖蛋白质组学新技术的研发与应用研究，特别致力于建立全面、高精度解析糖蛋白质组的方法体系，开发自动化解析完整糖肽上糖链精细结构的软件系统和数据挖掘平台，并应用于肿瘤糖蛋白质组分析研究。在Cell、Nature Biotechnology等期刊共发表SCI论文92篇，获批中美专利11项。 其中近5年以通讯作者在Nature Methods (2021)、Nature Machine Intelligence (2026)、Nature Cell Biology (2026)、Nature Communications (2026a，2026b)、Advanced Science (2025)、Redox Biology (2025) 等国际权威期刊发表SCI论文30余篇，形成了从实验技术、智能算法到软件工具、再到生物医学应用的完整创新体系，持续助力我国糖蛋白质组学研究迈向国际前沿。

实验室网页：faculty.nwu.edu.cn/ShishengSun。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41556-026-01941-9