細胞廢棄物的運輸通路或對于開發治療癌癥和癡呆癥的新型療法至關重要

　　真核生物的一個關鍵特征就是核膜（nuclear envelope），其是一種脂質雙分子層，能用來隔離并保護細胞的遺傳物質免受傷害，大分子在這層屏障上的運輸被認為幾乎是完全通過核孔來進行的，然而皰疹病毒顆粒和巨型核糖核酸蛋白（megaRNPs）則能使用另外一種運輸方式，即通過核包膜出芽的形式（NEB）。近日，一篇發表在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上題為“envelope budding is a response to cellular stress”的研究報告中，來自哥德堡大學等機構的科學家們通過研究表示，一種此前并未被發現的細胞廢棄物運輸通路或許對于未來開發癌癥和癡呆癥的新型療法至關重要，此外，研究人員還發現了一種新型通路，即細胞能利用該通路來移除廢棄物，否則則會損傷細胞中的基因的功能。

　　這種新型通路能穿過細胞核膜，后者通常能夠保護細胞中的DNA，本文研究中，研究人員對細胞施壓來增加通過細胞核膜所傳遞的廢棄物的流量，以這種方式，研究人員展示出了一條能用來移除細胞廢棄物的通路，否則可能會損傷細胞的基因組。研究者Johanna Hoog說道，這種對細胞正常功能的探索或許有望幫助開發治療癌癥等多種疾病的新型療法。文章中，研究人員利用高分辨率電子顯微鏡就能觀察到蛋白質聚集物是如何通過細胞核膜以小“信封”的形式進行發送的，研究人員也描述了一種此前在細胞廢棄物管理中未知的運輸途徑。

　　在細胞中，新的蛋白質會不斷生成，而其它蛋白質則會被分解為相應組分從而被回收，這對于細胞健康非常重要，因為就像任何環境中的廢棄物堆積一樣，受損的蛋白質會變得有毒。研究者指出，通過細胞核膜的運輸和細胞中蛋白質的質量控制之間這種完全意想不到聯系是讓我們覺得非常有意思的地方。此外，研究人員還分析了通過細胞核膜來發送小“信封”的現象到底有多普遍，研究者發現，這種現象或許存在于所有研究的物種中，包括從小型單細胞寄生蟲到人類細胞等；隨后研究者以不同的方式對細胞施壓，比如將其暴露于有害物質或高溫下，更多的蛋白質就會發生錯誤的折疊，這樣研究人員就能觀察到通過細胞核膜的廢棄物運輸的頻率會增加。

　　研究者表示，或許重要的是，受損的蛋白質會與基因組發生分離，而在分離處或許會引起突變，而突變又會引發更多受損蛋白質的產生。細胞中運行功能不良的廢棄物管理會產生一種螺旋式的下降過程，而廢棄物最終則會殺滅細胞，這有時會發生在阿爾茲海默病患者的大腦和一些其它形式的癡呆癥患者中。從另一方面來講，癌細胞會比健康細胞產生更多的廢棄物，而這或許會被一些停止正常細胞廢棄物管理的化療藥物所利用，從而就會導致癌細胞要比正常細胞死亡地更快，從而就會迫使癌癥進入緩解期。

　　在熱激過程中釀酒酵母核的膜出芽(NEB)頻率會增加。

　　由于細胞的廢棄物管理系統如今已經是癌癥療法的一個攻擊的重點，因此研究人員認為，發現一種未知的運輸途徑或許有可能會導致新型更加有效的癌癥療法被開發。當研究人員利用一種停止廢棄物處理的化學物質（如今用于癌癥療法）來處理細胞時，通過細胞核膜介導的廢棄物的運輸水平就會增加。你可以說，我們封住了細胞處理廠的所有開口，即所謂的蛋白酶，這或許就會引起細胞的補償機制，并能通過這種運輸途徑來代替清除不爭取折疊的蛋白質。

　　如今研究人員希望能夠獲得更多的資金支持來研究細胞廢棄物運輸背后的分子機制，并更仔細地觀察癌細胞中存在的這種現象；綜上，本文研究結果表明，核包膜出芽的方式或許是一種并未被科學家們重視但可能會作為基本核運輸的一種手段。