研究发现线粒体可直接"插入"细胞核

几十年来，生物学家一直认为线粒体产生的能量会在细胞内自由扩散，直到抵达所需之处。然而，6月10日发表于《自然》杂志的一项研究彻底颠覆了这一认知——研究揭示，线粒体会通过核孔直接"插入"细胞核，相当于向细胞的指挥中枢架设了一条专属电力线。

专属能量传输通道

由亚利桑那大学医学院助理教授伊万·梅嫩德斯-蒙特斯（Ivan Menéndez-Montes）和该校萨弗心脏中心主任、西班牙国家心血管研究中心（CNIC）课题组长赫沙姆·A·萨德克（Hesham A. Sadek）共同领导的国际研究团队，综合运用先进显微技术、蛋白质组学、基因工程及动物模型，发现线粒体通过线粒体蛋白VDAC1与核孔蛋白RANBP2之间的直接相互作用，锚定于核孔复合体之上。

这一物理连接将富含能量的分子——包括ATP——直接输送至细胞核，为基因调控、染色质重塑、转录及细胞分化提供能量支持。研究人员在CNIC的一份声明中表示："线粒体与细胞核之间的协调已经达到如此高度，以至于它们形成了一套专属机制——细胞核拥有了自己独享的能量配送服务。"

颠覆被动扩散理论

这些发现挑战了长期以来的观点——即线粒体产物在到达细胞核之前，会自由扩散穿越细胞质。研究表明，细胞核实际上是通过直接物理接触来获取能量的，研究者将这一机制描述为细胞生物学领域的全新范式。

《自然》杂志同期刊发的一篇评论指出，这种相互作用"促进了携带能量的代谢分子的直接转移，为细胞分化这一耗能过程提供支持，而细胞分化在胚胎发育中至关重要。"

对疾病与医学的启示

通过揭示细胞核如何确保其能量供应，这一发现为多个领域开辟了新的研究方向。研究人员表示，理解线粒体与细胞核之间的连接如何受到调控，或将重塑心血管疾病、癌症、衰老及再生医学领域的研究——有望解释心脏如何发育、疾病如何发生，以及细胞如何走向衰老。