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近日，希臘研究與技術(shù)基金會的分子生物學(xué)和生物技術(shù)研究所發(fā)表在《自然·衰老》雜志上的一項研究成果，揭示了一種在細(xì)胞中運(yùn)行以保護(hù)細(xì)胞核完整性和功能的基本質(zhì)量控制機(jī)制。結(jié)果表明，通過維持核內(nèi)穩(wěn)態(tài)，核蛋白的自噬對促進(jìn)長壽和生育起著至關(guān)重要的作用。

來源：希臘研究和技術(shù)基金會

研究人員表示，生物學(xué)中有兩種截然相反的現(xiàn)象，即衰老機(jī)制只影響體細(xì)胞，而不影響“永生”的生殖細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，自噬回收細(xì)胞核和核仁成分延緩了體細(xì)胞的衰老，并維持著生殖細(xì)胞的不朽。

在衰老細(xì)胞和癌細(xì)胞中，細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生戲劇性變化。孕激素綜合征和衰老本身都伴隨著核仁的顯著增大。然而，該過程以及細(xì)胞核自噬機(jī)制在衰老過程中維持核結(jié)構(gòu)和功能方面的影響尚不清楚。事實(shí)上，選擇性自噬發(fā)生異常與廣泛的病理學(xué)有關(guān)，包括DNA損傷、癌癥和神經(jīng)變性病。

研究人員利用秀麗隱桿線蟲和老鼠這兩種實(shí)驗生物，著手解決這些關(guān)鍵問題。研究發(fā)現(xiàn)，秀麗隱桿線蟲核包膜錨定蛋白、核錨定蛋白1(ANC-1)及其哺乳動物直系同源物nesprin-2通過自噬清除并限制核仁大小，這是衰老的生物標(biāo)志物。

nesprin-2或ANC-1的功能是維持較小的核仁大小，這是不同壽命延長機(jī)制的一個共同點(diǎn)。此外，nesprin-2或ANC-1可防止核形狀異常和核層主要結(jié)構(gòu)成分Lamin的積聚。在動物的生殖系統(tǒng)——性腺中，分化過程中異常線蟲生殖細(xì)胞的清除需要ANC-1介導(dǎo)的核自噬作用。這種清除通路的干擾會導(dǎo)致線蟲生殖細(xì)胞中的腫瘤樣結(jié)構(gòu)，并逐漸在幾代后代中導(dǎo)致不孕，這是一種生殖細(xì)胞死亡的現(xiàn)象。

同樣，雌性小鼠中nesprin-2的基因敲除會導(dǎo)致卵巢癌。事實(shí)上，人類nesprin同源物Syne2的多態(tài)性與女性卵巢不孕癥有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)證明，在應(yīng)激條件下，核物質(zhì)的選擇性自噬是軀體衰老和生殖細(xì)胞不朽的重要決定因素，并可用于治療人類不孕不育癥。

研究發(fā)現(xiàn)，核成分的自噬再循環(huán)是一個重要因素，它保護(hù)了核結(jié)構(gòu)，并限制了核仁的大小。nesprin家族成員是自噬的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者，通過自噬作用破壞核物質(zhì)的循環(huán)會降低應(yīng)激抵抗力，縮短動物壽命。

核自噬是一種重要的胞體長壽和生殖細(xì)胞“永生”機(jī)制，通過保護(hù)核結(jié)構(gòu)和防止核仁擴(kuò)張，可在應(yīng)激條件下促進(jìn)年輕和延緩衰老。

關(guān)鍵詞： 生殖細(xì)胞 自噬作用 研究人員 錨定蛋白 秀麗隱桿線蟲