调节“生与老”的新型细胞机制发现

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科技日报实习记者 张佳欣

近日，希腊研究与技术基金会的分子生物学和生物技术研究所发表在《自然·衰老》杂志上的一项研究成果，揭示了一种在细胞中运行以保护细胞核完整性和功能的基本质量控制机制。结果表明，通过维持核内稳态，核蛋白的自噬对促进长寿和生育起着至关重要的作用。

来源：希腊研究和技术基金会

研究人员表示，生物学中有两种截然相反的现象，即衰老机制只影响体细胞，而不影响“永生”的生殖细胞。研究发现，自噬回收细胞核和核仁成分延缓了体细胞的衰老，并维持着生殖细胞的不朽。

在衰老细胞和癌细胞中，细胞核的超微结构发生戏剧性变化。孕激素综合征和衰老本身都伴随着核仁的显著增大。然而，该过程以及细胞核自噬机制在衰老过程中维持核结构和功能方面的影响尚不清楚。事实上，选择性自噬发生异常与广泛的病理学有关，包括DNA损伤、癌症和神经变性病。

研究人员利用秀丽隐杆线虫和老鼠这两种实验生物，着手解决这些关键问题。研究发现，秀丽隐杆线虫核包膜锚定蛋白、核锚定蛋白1（ANC-1）及其哺乳动物直系同源物nesprin-2通过自噬清除并限制核仁大小，这是衰老的生物标志物。

nesprin-2或ANC-1的功能是维持较小的核仁大小，这是不同寿命延长机制的一个共同点。此外，nesprin-2或ANC-1可防止核形状异常和核层主要结构成分Lamin的积聚。在动物的生殖系统——性腺中，分化过程中异常线虫生殖细胞的清除需要ANC-1介导的核自噬作用。这种清除通路的干扰会导致线虫生殖细胞中的肿瘤样结构，并逐渐在几代后代中导致不孕，这是一种生殖细胞死亡的现象。

同样，雌性小鼠中nesprin-2的基因敲除会导致卵巢癌。事实上，人类nesprin同源物Syne2的多态性与女性卵巢不孕症有关。这些发现证明，在应激条件下，核物质的选择性自噬是躯体衰老和生殖细胞不朽的重要决定因素，并可用于治疗人类不孕不育症。

研究发现，核成分的自噬再循环是一个重要因素，它保护了核结构，并限制了核仁的大小。nesprin家族成员是自噬的关键调节者，通过自噬作用破坏核物质的循环会降低应激抵抗力，缩短动物寿命。

核自噬是一种重要的胞体长寿和生殖细胞“永生”机制，通过保护核结构和防止核仁扩张，可在应激条件下促进年轻和延缓衰老。

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