美國時間11月25日，威爾康奈爾醫學院(Weill Cornell Medicine)研究團隊在出芽酵母(budding yeast)中發現，核仁(nucleolar)擴張超過特定閾值，會成為細胞的「死亡計時器」。核仁凝聚邊界的破壞會導致基因體不穩定，最終結束細胞生命週期。該研究發表於《Nature Aging》。
 
基因體不穩定是老化的一個標誌，而核仁內高度重複的核醣體DNA(rDNA) 特別容易受損且難以修復。若rDNA修復不當，可能導致染色體重組，甚至細胞死亡。
 
研究顯示，隨著生物體的衰老，核仁會逐漸增大，而許多抗老化療法(如限制熱量)則可使核仁縮小。然而，限制熱量以延長壽命的機制仍不清楚。
 
在該論文中，研究團隊開發一工程系統，將rDNA固定於酵母細胞核膜上，可有效縮小核仁，並排除抗老化策略(如減緩蛋白質生成、失去rDNA沉默)等其他干擾。結果顯示，限制核仁移動可保持其緊湊性，小型核仁延緩老化的效果與限制熱量相當。
 
值得注意的是，核仁增長並非線性發生。在大部分酵母菌壽命中，核仁皆維持小型態，但當其達到某閾值後會迅速膨脹。研究發現，核仁達到此閾值後，細胞平均僅能再進行約五次分裂。
 
該篇論文的第一作者J. Ignacio Gutierrez描述，核仁超過閾值後，似乎按下死亡計時器，核仁以非線性的方式增大，倒數細胞生命的最後時刻。
 
此外，研究發現，大型核仁rDNA穩定性較差，其結構滲漏使外部因子侵入，進一步損害脆弱的rDNA。
 
威爾康奈爾醫學院病理學和實驗醫學教授Jessica Tyler指出，老化是多數疾病的首要風險因子，預防老化引發的分子缺陷可能是延緩疾病的關鍵策略。
 
目前，研究團隊正計劃探討核仁對人類幹細胞老化的影響，期望藉此延長幹細胞壽命，以協助其他疾病治療。
 
參考資料: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241125163058.htm
論文: https://www.nature.com/articles/s43587-024-00754-5
 
(編譯/黃佳啟)