2024年2月14日,加利福尼亚大学等机构的研究人员在Nature在线发表了题为Nuclear morphology is shaped by loop-extrusion programs的文章。
众所周知,中性粒细胞采用可塑的多形核形状在狭窄的间质组织空间中迁移。然而,多形核结构是如何组装的仍然未知。
该研究发现,在中性粒细胞祖细胞中,停止环挤出 - 一种通过拉入染色质5产生DNA环的电机驱动过程 - 导致多形核基因组的组装。具体来说,研究人员发现在单核中性粒细胞祖细胞中,环挤出加载因子咬合 B 样蛋白 (NIPBL) 的急性耗竭诱导了马蹄形、带状、环状和超分节核结构的组装,并导致核体积减少,反映了在中性粒细胞分化过程中观察到的情况。NIPBL的耗竭还诱导了细胞周期停滞,激活了中性粒细胞特异性基因程序,并调节了拓扑关联域之间相互作用的丧失,从而产生类似于分化中性粒细胞的染色质结构。去除NIPBL导致巨环和染色体间枢纽的富集,这些枢纽包含与中性粒细胞特异性增强子库和炎症基因程序相关的基因。
基于这些观察结果,研究人员提出,在中性粒细胞祖细胞中,环挤出程序产生谱系特异性染色质结构,允许将染色体包装成几何限制的小叶结构。该研究数据还为多形核结构的组装提供了蓝图,并指出了从头设计核形状以促进效应细胞在人口稠密的致瘤环境中迁移的可能性。