除了步履蹒跚、动脉栓塞和健忘贪睡等常见衰老表现外,一项新研究揭示了另一个令人烦恼的变化:细胞核的核孔开始出现渗漏。核孔是控制分子进出细胞核的通道,其渗漏可能触发与年龄相关的身体衰退过程。
核孔并非简单的孔洞,每个核孔由约30种不同的蛋白质(核孔蛋白)构成。支架核孔蛋白组成穿越核膜的通道,而外围核孔蛋白形成外部结构。细胞分裂时,核孔会重建;但成熟细胞不再分裂,外围核孔蛋白被规律性替代,而支架核孔蛋白的命运未知。
为解答这一问题,美国索尔克生物学研究所的Martin Hetzer团队分析了不分裂的小鼠肌肉细胞,发现它们不会替换支架核孔蛋白。类似结果也在蠕虫细胞中得到验证:这些细胞不制造新的支架核孔蛋白,但持续形成新的外围核孔蛋白。一旦支架蛋白到位,便永久存在。该研究发表于《细胞》杂志。
这意味着随老化,核孔会积聚损伤。研究显示,老年小鼠细胞的核孔允许通常因太大而无法通过的分子进入细胞核。在蠕虫中,用活性氧分子(代谢废物,被认为与衰老相关)处理后,核孔渗漏增加。
渗漏核孔如何引发衰老尚未完全明确,但一种可能性是某些蛋白质进入细胞核,破坏基因活性;同时核内蛋白质逃逸到细胞其他部分,造成麻烦。
康奈尔大学的发育生物学家Jun Liu表示,很高兴有人开始关注细胞核构造与衰老的关系,但需更多研究确定渗漏核孔是衰老的原因还是结果。哥伦比亚大学的Howard Worman赞同,并指出关键问题在于能否在受损核孔与病理学家观察到的老化器官或组织之间建立联系。