双层核膜为细胞核提供稳定力学支撑的重要结构2024-05-22 08:34:31
虽然Emerin广泛表达在人体的各个组织，但其突变引起的Emery–Dreifuss肌营养不良显示出组织特异性表型，主要导致肘部、颈部和跟腱的挛缩，并逐渐发展为骨骼肌的萎缩，最严重者会由于心肌传导系统缺陷导致心跳停止。Emerin缺失引起EDMD疾病的机制并不完全清楚，推测可能是由于其磷酸化异常导致的功能改变。例如，临床数据显示，大量患有EDMD病人体内Emerin蛋白发生磷酸化修饰的第59位酪氨酸位点均有缺失，而Tyr59位点的磷酸化能抑制转录因子GCL、Btf、Lmo7与Emerin的结合，并影响其各自的靶基因。由LINC复合体、核纤层及相关蛋白构成的细胞核骨架作为贯穿双层核膜、为细胞核提供稳定力学支撑的重要结构，在感受细胞外机械刺激和调控基因转录中发挥重要作用，是目前生物力学研究的热点之一。Guilluy等人的研究为细胞核通过细胞核骨架蛋白直接感受应力/应变刺激提供了重要的证据，应用Nesprin-1抗体包被的磁珠对Hela细胞分离出的细胞核直接施加应力刺激，在引起细胞核形态变化的同时迅速通过 Src激酶引起核骨架蛋白Emerin酪氨酸磷酸化，调控核自身刚度变化。
Tajik等应用3D磁扭转细胞术对单个活细胞施加牵张应力，可迅速上调特定基因转录，该过程不依赖于胞浆内信号转导，但依赖于细胞骨架和跨核膜的LINC复合体，而打断LINC核纤层结构诱导细胞骨架-细胞核解偶联，在引起细胞骨架排列异常的同时，还能够引起细胞核结构和硬度异常以及DNA损伤。上述研究有力地证实了应力/应变力学刺激可以通过细胞骨架-LINC 复合体-核纤层这一系列物理连接结构，直接传递入细胞核，迅速地将物理信号转化为核内生物化学信号。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
