展示生命體應(yīng)對(duì)危機(jī)的精妙策略

在動(dòng)畫片《工作細(xì)胞》中，無(wú)數(shù)細(xì)胞們?cè)诿麨樯眢w的世界中，精神滿滿、無(wú)休無(wú)眠地工作著?，F(xiàn)實(shí)中的人體亦是如此：每個(gè)細(xì)胞宛如一座精密運(yùn)轉(zhuǎn)的工廠，而細(xì)胞核是擁有中央控制系統(tǒng)的核心車間。這個(gè)“總控室”內(nèi)存在多個(gè)無(wú)膜分隔的工作站——細(xì)胞核亞結(jié)構(gòu)，它們?nèi)缤S中雖無(wú)硬性隔斷、卻各有分工的作業(yè)小組。

中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)新的研究成果揭示了靈長(zhǎng)類特有的一種無(wú)膜“應(yīng)急工作站”——核應(yīng)激小體的運(yùn)作奧秘，為理解生命如何應(yīng)對(duì)外界刺激、調(diào)節(jié)過(guò)度炎癥反應(yīng)打開新思路。

相關(guān)研究論文于北京時(shí)間2025年5月27日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。

當(dāng)細(xì)胞遭遇高熱等“生存危機(jī)”，細(xì)胞核內(nèi)會(huì)迅速組建應(yīng)急工作站：轉(zhuǎn)錄因子HSF1蛋白質(zhì)快速定位到特定的DNA壓縮區(qū)——異染色質(zhì)，指揮生產(chǎn)出高度重復(fù)的SatIII RNA作為"腳手架"。這些RNA分子如同應(yīng)急工作站的鋼架結(jié)構(gòu)，吸引包括HSF1和轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子BRD4等眾多蛋白質(zhì)“工程師”前來(lái)組裝，最終建成有序結(jié)構(gòu)的核應(yīng)激小體。

這個(gè)應(yīng)急工作站建立后，使得關(guān)鍵基因如NFIL3在空間上向其靠近，HSF1和BRD4兩位蛋白質(zhì)“工程師”協(xié)同工作，使NFIL3等基因的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)，從而產(chǎn)生更多NFIL3蛋白質(zhì)。NFIL3蛋白質(zhì)是轉(zhuǎn)錄抑制因子，相當(dāng)于炎癥反應(yīng)的"剎車片"，能有效抑制炎癥因子例如TNF、IL-1β、IL-8的過(guò)度產(chǎn)生。

研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)人體免疫細(xì)胞中的巨噬細(xì)胞進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)遭遇高熱與細(xì)菌感染刺激時(shí)，成功組建核應(yīng)激小體的巨噬細(xì)胞能顯著提升NFIL3蛋白質(zhì)產(chǎn)量，使炎癥因子可控表達(dá)；而人為破壞這個(gè)應(yīng)急工作站，則會(huì)導(dǎo)致炎癥因子表達(dá)失控，產(chǎn)生過(guò)度保護(hù)性反應(yīng)。

膿毒血癥是感染引發(fā)的全身性炎癥反應(yīng)，病死率高。研究團(tuán)隊(duì)在收集的臨床樣本中發(fā)現(xiàn)，膿毒血癥患者體內(nèi)有核應(yīng)激小體產(chǎn)生，并且NFIL3基因與SatIII表達(dá)量和核應(yīng)激小體活躍度呈正相關(guān)。此外，SatIII表達(dá)高的患者生存率更高，提示SatIII RNA可以作為膿毒血癥精準(zhǔn)治療分型標(biāo)志物，也為此類炎癥疾病治療帶來(lái)潛在靶點(diǎn)。

這項(xiàng)突破闡明了生命體利用“核應(yīng)激小體”應(yīng)對(duì)危機(jī)的精妙策略，也為膿毒血癥診療提供了全新視角。

陳玲玲研究團(tuán)隊(duì)

分子細(xì)胞卓越中心博士生劉肖奇、分子細(xì)胞卓越中心博士后及海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院（上海長(zhǎng)海醫(yī)院）李攀副教授，中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所、復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院博士生高寶青為該論文的共同第一作者，陳玲玲研究員為通訊作者。

原載于上觀新聞2025-05-28

作者：劉琦