Cell | 超大mRNA的“专属通道”：科学家揭示肌肉细胞核膜出泡新机制

在真核细胞中，核孔复合体长期以来被认为是连接细胞核与细胞质的唯一门户。然而，核孔通道的直径有限（最大约60纳米），这给超大分子复合物的核输出带来了巨大挑战。此前，人们仅在病毒（如疱疹病毒）逃逸宿主细胞核的过程中观察到一种“核膜出泡”的非经典途径。那么，正常细胞是否也利用这一通路来运输自身的大分子货物呢？

2026年4月24日，《Cell》发表了美国科罗拉多大学博尔德分校霍华德·休斯医学研究所Gia K. Voeltz研究团队完成的研究论文《Nuclear envelope budding enables export of large transcripts in muscle cells》（核膜出泡实现肌肉细胞中大转录本的输出）。该研究首次在哺乳动物肌肉分化模型中证实，核膜出泡是细胞自身用于输出超长肌节相关mRNA的常规且非经典的运输途径。

研究团队利用C2C12小鼠成肌细胞分化模型，结合透射电镜、荧光原位杂交和邻近蛋白标记等技术，发现在肌管分化过程中，细胞核内膜会向核质内形成直径约350纳米的“芽”状结构。这些核膜出泡内部含有大量直径约150纳米的腔内小泡，并特异性地富集了肌联蛋白（Ttn）和伴肌动蛋白（Neb）等超长mRNA。通过对比全长与片段探针，研究者确认只有经过完全剪接的成熟转录本才能进入这些出泡结构，提示这是一种选择性的主动运输过程。

进一步，利用基于Lap1b的TurboID邻近蛋白组学，研究团队鉴定出RNA结合蛋白UIF（UAP56相互作用因子）是定位于核膜出泡的关键分子。与传统的mRNA输出受体NXF1及剪接因子UAP56相比，UIF高度富集于出泡中并与Ttn mRNA共定位。通过RNA干扰敲低UIF，虽然不改变肌管分化状态，但显著减少了Ttn和Neb mRNA在核膜出泡中的富集，同时导致这些mRNA在细胞核内异常累积，表明UIF是招募长链mRNA货物进入出泡的关键适配蛋白。更有趣的是，研究还发现负责膜重塑的ESCRT-III复合物（包括CHMP4C和Alix）同样定位于出泡中。抑制ESCRT-III功能不仅导致UIF无法正常从核内输出，同样造成了Ttn等mRNA在核内的滞留，提示ESCRT-III介导的内膜内陷和囊泡形成是完成货物包装与运输的最终步骤。

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