细胞核膜(NE)在生理和病理过程中都经历着动态重塑。早衰症患者及老年人的细胞核常呈现叶状和回旋状,尽管已有大量研究,但这种核表型形成步骤及其所需协同因子仍未完全阐明。本研究聚焦于早衰蛋白(progerin),一种导致Hutchinson Gilford早衰综合征(HGPS)的层蛋白A突变体。研究团队利用可诱导的细胞系统,首次揭示了核膜重塑的两个截然不同阶段。通过对间期停滞细胞进行相关光电显微镜观察,发现在细胞分裂前,早衰蛋白主要影响内核膜(INM),诱导局部扩张、内陷和多膜结构的形成,而外核膜基本不受影响。这些早衰蛋白富集的局灶区域富含特定INM蛋白和核孔蛋白NUP153,但核孔复合体却大量排除在外。活细胞和固定图像分析表明,在细胞分裂和核膜重组后,表达早衰蛋白的细胞会形成HGPS典型的显著核叶状结构。这种逐步发展的表型,为理解有丝分裂细胞和有丝分裂后细胞中衰老相关的细胞表现提供了深入见解,并提供了一个研究核形态破坏中不同阶段贡献因素的系统。NUP153的耗竭显著减少了表达GFP-早衰蛋白的间期停滞细胞中核膜焦点形成,这表明NUP153可能促进或稳定内核膜内陷。异常的核结构只是正常衰老和加速衰老过程中细胞特征变化之一,但其病因学为理解染色质包装、DNA损伤和内质网应激反应等伴随后果提供了关键框架。该研究由未具名研究机构的团队完成。
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