南京大学生命科学学院M3实验室（MicroRNA, Mitochondria, Metabolism Laboratory）由张辰宇教授建立，专注于microRNA、线粒体功能及代谢调控的前沿研究，致力于RNA生物医学基础与工程应用以及内分泌代谢生理与病理生理的交叉探索。实验室以揭示复杂生命现象的分子机制为研究理念，利用高通量测序技术、分子生物学实验、RNAi体内自组装递送技术以及跨学科理论模型等多种手段，在细胞外RNA、代谢性疾病及跨界调控等领域开展系统性研究，实现对生命过程的定量表征与创新应用。主要涉及以下五个方向的研究：

 

一、细胞外RNA的稳定机制与分子特性：基于高通量测序技术和分子生物学实验手段，聚焦细胞外RNA的分子层次研究，探索其在细胞外环境中的稳定机制及结构特性。研究内容涵盖细胞外小RNA的序列特异性、化学修饰、蛋白结合保护及囊泡包裹机制，绘制人类血清及其他体液中小RNA的生理与疾病图谱，并开发痕量RNA检测与分析技术，为后续功能研究奠定基础。

二、细胞外RNA的信号传递与细胞间通讯：结合细胞生物学与分子生物学方法，系统研究细胞外RNA作为新型信号分子在细胞间通讯中的生物学功能。研究重点包括细胞外小RNA的选择性包裹与精准释放机制、其在血管新生、抗衰老等过程中的调控作用，以及RNAkine概念下细胞外RNA与传统激素、细胞因子的协同调控网络，揭示其在维持生理稳态与引发疾病中的作用。

三、细胞外RNA的临床转化与核酸药物开发：基于细胞外RNA的基础研究成果，聚焦其在疾病诊断与治疗中的应用潜力。研究方向包括开发基于血清小RNA的高精度疾病诊断试剂盒、以及RNAi体内自组装递送平台的构建，解决核酸药物肝外递送难题，为肿瘤、神经系统疾病及代谢性疾病提供创新疗法。

四、跨界RNA调控与跨物种互作机制：基于跨学科视角，利用分子生物学与生态学交叉手段，探索细胞外RNA在跨物种调控中的普遍性机制与生态意义。研究内容包括植物源性小RNA通过食物链的吸收与基因调控作用、其在哺乳动物代谢及免疫应答中的潜在功能，以及环境RNA对生态系统稳态的影响，为跨界生物学研究及生物安全提供新思路。

五、线粒体功能与代谢性疾病分子机制：结合分子生物学、细胞生物学及代谢组学方法，系统研究线粒体功能在代谢性疾病中的关键作用及其与细胞外RNA的交互调控。研究重点包括线粒体依赖与非依赖途径在胰岛β细胞分泌调控中的作用、线粒体功能障碍在肥胖与胰岛素抵抗中的病理机制，以及细胞外RNA通过调控线粒体功能实现抗衰老或代谢重塑的可能性，为代谢性疾病防治提供理论基础与技术支持。