细胞核内发现“隐藏”的代谢活动

本研究首次大规模证实：人体细胞核内广泛存在多种代谢酶，它们并非偶然滞留，而是以组织特异性和癌症类型特异性的方式有序分布，构成所谓的‘核代谢指纹’。传统观点认为代谢（主要发生在细胞质和线粒体）与基因组调控（发生在细胞核）是两个独立系统，但本研究颠覆了这一认知——约7%结合在染色质上的蛋白质是代谢酶，提示细胞核可能拥有自主运行的‘微型代谢网络’。研究人员通过染色质蛋白分离技术，分析了44种癌细胞系和10种健康组织来源的正常细胞，发现氧化磷酸化等通常被认为局限于线粒体的能量代谢酶，竟稳定存在于细胞核中；且其分布因癌种而异（如乳腺癌富集，肺癌则缺失），患者肿瘤样本也验证了这一规律。进一步实验表明，当DNA受损时，参与核酸合成与修复的代谢酶会迅速聚集到损伤部位协助修复；同一酶（如IMPDH2）在核内与胞质中功能截然不同——核内定位可维持基因组稳定性，胞质定位则调控其他通路。这些发现揭示代谢与基因组调控存在深度对话，癌症可能借此适应压力、抵抗治疗。例如，化疗常引发DNA损伤（即基因毒性应激），而核内代谢酶参与修复过程，其活性高低可能直接影响疗效。因此，核代谢特征有望成为新型诊断标志物或药物靶点。但仍有关键问题待解：这些酶在核内是否全部具有催化活性？各自具体功能是什么？尤其令人困惑的是，许多核内代谢酶体积远超核孔复合体的常规通透上限，它们如何入核？这暗示存在未知的主动转运机制，破解它或将带来精准干预核代谢的新疗法。