當細胞暴露在陽光下時，往往我們首先想到的是DNA受到的傷害。然而，細胞中的RNA同樣容易受到紫外線的損傷，而這一點往往被人們忽視。UV損傷的RNA會導致RNA蛋白和RNA-RNA交聯，從而擾亂RNA的處理和蛋白質的合成，可能對健康產生有害影響。

幸運的是，馬克斯·普朗克免疫生物學和表觀遺傳學研究所的科學家們發現，UV損傷的RNA可以被應激顆粒所隔離。這些顆粒由一個名為DHX9的雙鏈RNA解旋酶形成，并且會連同受損的RNA一起傳遞給子細胞。通常情況下，DHX9會留在細胞核內，除非細胞暴露在紫外輻射下，這也解釋了為什么DHX9應激顆粒在母細胞中沒有被觀察到的原因。

據《Cell》雜志報道，科學家們開發了一種名為熒光活化非膜凝聚物分離（FANCI）的實驗方法。該方法利用流式細胞術對固定和超聲破碎的細胞裂解液進行排序，以純化應激顆粒（SGs）。

《Cell》文章的高級作者，馬克斯·普朗克免疫生物學和表觀遺傳學研究所的研究組長和主任Asifa Akhtar博士回憶說，當她的團隊發現DHX9可以在細胞核外形成液滴時感到驚訝。她說這就像是“在沙漠中發現了一個巨大的雪球”。

DHX9顆粒形成在細胞外核并不是科學家們唯一的驚喜。最初，科學家們懷疑DHX9顆粒是一種對抗DNA損傷的防御機制?！芭c這一假設相反，我們發現DHX9顆粒并不是由各種形式的DNA損傷刺激引發的，”該研究的第一作者、普朗克免疫生物學和表觀遺傳學研究所的研究人員周軼龍博士說?！斑@促使我們深入研究真正的觸發因素。”

利用他們的FANCI技術，研究人員發現DHX9應激顆粒充斥著受損的RNA?！叭藗兘洺５凸雷贤夤鈱NA的損傷效應，因為其對DNA的影響更為突出，”Akhtar指出。“現在，我們發現了一個優雅的機制，即細胞如何利用DHX9顆粒將有害的紫外損傷RNA隔離和中和?！?/p>

“DHX9顆粒促進細胞存活，并誘導雙鏈RNA相關的免疫應答和翻譯抑制，使其與經典的SGs有所區別，后者是在翻譯終止之后組裝的，”《Cell》文章的作者們指出?！癉HX9調節DHX9顆粒中的雙鏈RNA豐度并促進細胞的存活。”

當細胞檢測到紫外暴露引起的RNA損傷時，它們會迅速將受損分子困在DHX9顆粒中，從而防止它們造成進一步的傷害。這種保護機制有效地限制了損傷，確保它不會在細胞內無法控制地蔓延，引發更多混亂。

“更令我們著迷的是，帶有DHX9顆粒的細胞總是成對出現，”周軼龍說道?！斑@表明顆粒并不是在原始的受損母細胞中形成的，而是在新生的子細胞中后來才形成的。”

這一假設經過了活細胞視頻成像的確認?！澳憧梢郧宄乜吹紻HX9通常駐留在細胞核中，”周軼龍指出。“但在細胞分裂后不久，當兩個子細胞形成時，它會在細胞質中聚集成液滴。”

有趣的是，阻止子細胞中DHX9顆粒的形成會導致嚴重的細胞死亡，這突顯了子細胞發現并將其祖先的受損RNA存放在DHX9顆粒中的能力?！斑@個過程就像是清除畫布，讓新一代的細胞在開始自己的旅程時不再攜帶前一代的負擔，”Akhtar觀察到。

（這張HeLa細胞的免疫熒光顯微照片顯示，紫外線誘導RNA損傷后，蛋白質DHX9(綠色)和G3BP1(紅色)在細胞質中形成應激顆粒。DHX9也存在于細胞核中(細胞核顯示為藍色)。[免疫生物學和表觀遺傳學MPI，Akhtar]）

了解我們的子細胞如何抵御紫外誘導的母源RNA損傷不僅加深了我們對細胞周期的理解，還為醫學研究開辟了新的可能性。例如，曬傷、神經退行性疾病和癌癥等疾病與RNA平衡紊亂和細胞周期異常密切相關。

Akhtar博士總結道：“更好地理解新生成的細胞如何選擇性地識別和降解受損的RNA，可能會為RNA管理不善或應激反應失調的疾病開發新的治療靶點。”

這一發現不僅深化了我們對細胞生命周期的理解，還為未來的醫學研究提供了新的方向。通過理解細胞如何應對外部環境的壓力和損傷，我們可以更好地預防和治療與RNA相關的疾病。

在這個充滿新奇和突破的發現背后，是科學家們的不懈努力和持續探索。他們利用先進的技術和創新的方法，揭示了細胞內部復雜而精密的機制，為人類健康的未來打下了堅實的基礎。

參考文獻：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867424002319

編輯：王洪

排版：李麗