細胞內的無膜細胞器,包括顆粒、小體、斑點等。在生理和病理過程中起著重要的作用。新的無膜細胞器的發現引起了極大的關注。死盒解旋酶(DDX)家族成員具有進行液-液相分離(LLPS)的潛力,這是組裝無膜細胞器的基礎。
2026年1月9日,海軍軍醫大學侯晉、曹雪濤等在Cell Metabolism(IF=30.9)在線發表題為“Lipid-induced granules in hepatocytes alleviate liver fibrosis”的研究論文。該研究發現花生四烯酸代謝物誘導由支架DDX49組裝的脂質誘導顆粒(lig)的形成,以隔離m5C修飾的Timp2mRNA,從而抑制促纖維化肝因子Timp2的產生,并緩解脂肪變性肝臟的纖維化進展。
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真核細胞包含多種無膜細胞器,包括細胞核中的核仁、早幼粒細胞白血病(PML)體、Cajal體、核斑點和核應激體,以及細胞質中的應激顆粒(SGs)、加工體(P-小體)、肌顆粒和神經元運輸顆粒。這些無膜細胞器是不同生物過程的細胞內時空協調的執行者。例如,SGs在應對各種應激時快速組裝以隔離未翻譯的mRNAs。從而防止異常翻譯并促進應激后的恢復。P-小體參與mRNA修飾和降解,這在生理條件下存在。SGs和P-小體的失調與多種疾病有關。然而,新的無膜細胞器的發現是一個活躍的研究領域,引起了廣泛關注。
無膜細胞器包含各種蛋白質和RNA,它們通過液-液相分離(LLPS)可逆地動態組裝。具有LLPS潛能的蛋白質用作組裝無膜細胞器的支架,例如SGs的GTP酶激活蛋白SH3結構域結合蛋白1(G3BP1)。LLPS是由生物大分子之間的多價相互作用驅動的自發相分離現象,通常具有非共價和低親和力。這一過程通常由蛋白質內部固有無序區域(IDR)的改變驅動。LLPS由水溶液中大分子的濃度決定,并進一步受到這些大分子的固有特性和外部生物物理條件的影響。識別具有LLPS潛能的蛋白質,尤其是揭示用于組裝無膜細胞器的支架蛋白,仍需要進一步深入研究。
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機理模式圖(圖源自Cell Metabolism)
在這里,為了確定在脂肪變性肝細胞中組裝的新顆粒,篩選了DDX家族成員,發現脂質,特別是花生四烯酸(AA)代謝物,誘導肝細胞中DDX49的LLPS,形成了一種稱為脂質誘導顆粒(LIG)的組裝顆粒。DDX49反饋組裝的LIGs抑制了代謝功能障礙相關的脂肪性肝病(MASLD)相關的纖維化。從機制上講,前纖維化肝因子組織金屬蛋白酶抑制因子2 (Timp2)及其Y盒結合蛋白1 (YBX1)的C5-甲基胞嘧啶(m5C)修飾的mRNA被募集到LIGs中,從而抑制Timp2mRNA的翻譯,并反饋抑制肝纖維化。此外,LIGs在人類MASLD肝臟中被鑒定,并顯示出與纖維化進程的反向相關性。因此,該研究在脂肪變性肝細胞中發現了一種新的顆粒,并闡明了它在抑制肝纖維化中的作用。
https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(25)00546-7
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