在这些肌肉细胞的细胞核中，核孔蛋白正在被取代。（图片提供:Maximiliano D’Angelo）
好像步履蹒跚、动脉栓塞和健忘贪睡还不够劲儿，新的研究又为我们找到了年老体衰的另一出令人烦恼的变化——只允许某种分子进入或离开细胞核的核孔开始出现渗漏。这一新发现给出了这样一种可能性，即“自由通行的”核孔触发了一些与年纪有关的身体衰退过程。
核孔并非只是一些简单的小孔。每个核孔大约由30种不同的蛋白质——名为核孔蛋白，负责控制进入以及离开细胞核的物质——构成。这些支架核孔蛋白组成了穿越核膜的通道，同时外围的核孔蛋白则形成了核孔的外部结构。当一个细胞进行分裂时，它会转移并重建自己的核孔。然而，大多数细胞在成熟后便不会再分裂。在这些成熟的细胞中，外围的核孔蛋白将会被规律性地替代。但是，由支架核孔蛋白形成的通道会发生什么样的变化呢？
为了回答这个问题，美国加利福尼亚州圣地亚哥市索尔克生物学研究所的细胞生物学家Martin Hetzer和同事，对不发生细胞分裂的小鼠肌肉细胞是否会取代这些支架蛋白质进行了分析。最终的答案是否定的。研究人员同时在蠕虫细胞中也发现了类似的结果——这些细胞并不会制造新的支架核孔蛋白，但却会持续形成一些新的外围核孔蛋白。一旦这些支架蛋白质到达了适当的位置，它们便会永久地待在那里。研究人员在最新出版的《细胞》杂志上报告了这一研究成果。
这意味着随着老化的过程，核孔会积聚损伤。事实上，研究小组发现，那些老年小鼠细胞的核孔能够让一种在正常情况下因太大而无法通过的分子进入细胞核。在蠕虫中，当利用一种能够引发活性氧分子——新陈代谢产生的废物，许多研究人员怀疑它能够导致衰老——的化合物进行处理后，核孔渗漏的情况增加了。
尽管渗漏的核孔如何引发衰老尚未完全搞清，但一种可能性是，某些蛋白质因此而进入了细胞核，从而破坏了基因的活性。渗漏的核孔同时还能够让细胞核中的蛋白质逃逸到细胞的其他部分中去，并最终造成麻烦。
康奈尔大学的发育生物学家Jun Liu表示，“我非常高兴能够有其他人开始关注细胞核构造”与衰老之间的关系。但是她指出，还需要进行更多的研究，从而确定渗漏的核孔究竟是造 成衰老的原因还是仅仅是后者的一个受害者。哥伦比亚大学的细胞生物学家Howard Worman对此表示赞同，他说，关键的问题在于研究人员能否在受损的核孔与“病理学家在显微镜下观察到的老化器官或老化组织”之间建立起联系。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原始出处：
Cell，Volume 136, Issue 2, 284-295，Maximiliano A. D'Angelo，Martin W. Hetzer
Age-Dependent Deterioration of Nuclear Pore Complexes Causes a Loss of Nuclear Integrity in Postmitotic Cells
Maximiliano A. D'Angelo1,Marcela Raices1,Siler H. Panowski1andMartin W. Hetzer1,,
1 Salk Institute for Biological Studies, Molecular and Cell Biology Laboratory, 10010 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037, USA
Summary
In dividing cells, nuclear pore complexes (NPCs) disassemble during mitosis and reassemble into the newly forming nuclei. However, the fate of nuclear pores in postmitotic cells is unknown. Here, we show that NPCs, unlike other nuclear structures, do not turn over in differentiated cells. While a subset of NPC components, like Nup153 and Nup50, are continuously exchanged, scaffold nucleoporins, like the Nup107/160 complex, are extremely long-lived and remain incorporated in the nuclear membrane during the entire cellular life span. Besides the lack of nucleoporin expression and NPC turnover, we discovered an age-related deterioration of NPCs, leading to an increase in nuclear permeability and the leaking of cytoplasmic proteins into the nucleus. Our finding that nuclear leakiness is dramatically accelerated during aging and that a subset of nucleoporins is oxidatively damaged in old cells suggests that the accumulation of damage at the NPC might be a crucial aging event.
