在這些肌肉細(xì)胞的細(xì)胞核中,，核孔蛋白正在被取代,。（圖片提供:Maximiliano D’Angelo）
好像步履蹣跚,、動(dòng)脈栓塞和健忘貪睡還不夠勁兒，新的研究又為我們找到了年老體衰的另一出令人煩惱的變化——只允許某種分子進(jìn)入或離開細(xì)胞核的核孔開始出現(xiàn)滲漏,。這一新發(fā)現(xiàn)給出了這樣一種可能性,，即“自由通行的”核孔觸發(fā)了一些與年紀(jì)有關(guān)的身體衰退過程。
核孔并非只是一些簡單的小孔,。每個(gè)核孔大約由30種不同的蛋白質(zhì)——名為核孔蛋白,，負(fù)責(zé)控制進(jìn)入以及離開細(xì)胞核的物質(zhì)——構(gòu)成。這些支架核孔蛋白組成了穿越核膜的通道,，同時(shí)外圍的核孔蛋白則形成了核孔的外部結(jié)構(gòu),。當(dāng)一個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，它會(huì)轉(zhuǎn)移并重建自己的核孔,。然而,，大多數(shù)細(xì)胞在成熟后便不會(huì)再分裂。在這些成熟的細(xì)胞中,，外圍的核孔蛋白將會(huì)被規(guī)律性地替代,。但是，由支架核孔蛋白形成的通道會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢,？
為了回答這個(gè)問題,，美國加利福尼亞州圣地亞哥市索爾克生物學(xué)研究所的細(xì)胞生物學(xué)家Martin Hetzer和同事，對(duì)不發(fā)生細(xì)胞分裂的小鼠肌肉細(xì)胞是否會(huì)取代這些支架蛋白質(zhì)進(jìn)行了分析,。最終的答案是否定的,。研究人員同時(shí)在蠕蟲細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果——這些細(xì)胞并不會(huì)制造新的支架核孔蛋白，但卻會(huì)持續(xù)形成一些新的外圍核孔蛋白,。一旦這些支架蛋白質(zhì)到達(dá)了適當(dāng)?shù)奈恢?，它們便?huì)永久地待在那里。研究人員在最新出版的《細(xì)胞》雜志上報(bào)告了這一研究成果,。
這意味著隨著老化的過程,，核孔會(huì)積聚損傷。事實(shí)上,，研究小組發(fā)現(xiàn),，那些老年小鼠細(xì)胞的核孔能夠讓一種在正常情況下因太大而無法通過的分子進(jìn)入細(xì)胞核。在蠕蟲中,，當(dāng)利用一種能夠引發(fā)活性氧分子——新陳代謝產(chǎn)生的廢物,，許多研究人員懷疑它能夠?qū)е滤ダ?mdash;—的化合物進(jìn)行處理后，核孔滲漏的情況增加了,。
盡管滲漏的核孔如何引發(fā)衰老尚未完全搞清，但一種可能性是,，某些蛋白質(zhì)因此而進(jìn)入了細(xì)胞核,，從而破壞了基因的活性,。滲漏的核孔同時(shí)還能夠讓細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)逃逸到細(xì)胞的其他部分中去，并最終造成麻煩,。
康奈爾大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家Jun Liu表示,，“我非常高興能夠有其他人開始關(guān)注細(xì)胞核構(gòu)造”與衰老之間的關(guān)系。但是她指出,，還需要進(jìn)行更多的研究,，從而確定滲漏的核孔究竟是造 成衰老的原因還是僅僅是后者的一個(gè)受害者。哥倫比亞大學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)家Howard Worman對(duì)此表示贊同,，他說,，關(guān)鍵的問題在于研究人員能否在受損的核孔與“病理學(xué)家在顯微鏡下觀察到的老化器官或老化組織”之間建立起聯(lián)系。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Cell,，Volume 136, Issue 2, 284-295,，Maximiliano A. D'Angelo，Martin W. Hetzer
Age-Dependent Deterioration of Nuclear Pore Complexes Causes a Loss of Nuclear Integrity in Postmitotic Cells
Maximiliano A. D'Angelo1,Marcela Raices1,Siler H. Panowski1andMartin W. Hetzer1,,
1 Salk Institute for Biological Studies, Molecular and Cell Biology Laboratory, 10010 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037, USA
Summary
In dividing cells, nuclear pore complexes (NPCs) disassemble during mitosis and reassemble into the newly forming nuclei. However, the fate of nuclear pores in postmitotic cells is unknown. Here, we show that NPCs, unlike other nuclear structures, do not turn over in differentiated cells. While a subset of NPC components, like Nup153 and Nup50, are continuously exchanged, scaffold nucleoporins, like the Nup107/160 complex, are extremely long-lived and remain incorporated in the nuclear membrane during the entire cellular life span. Besides the lack of nucleoporin expression and NPC turnover, we discovered an age-related deterioration of NPCs, leading to an increase in nuclear permeability and the leaking of cytoplasmic proteins into the nucleus. Our finding that nuclear leakiness is dramatically accelerated during aging and that a subset of nucleoporins is oxidatively damaged in old cells suggests that the accumulation of damage at the NPC might be a crucial aging event.
