北京
细胞制造蛋白质的速度并非一成不变。它们会根据实际需求不断微调产量，而这些调整可能决定细胞是继续分裂、发展出特定身份，还是保留干细胞那样的发育可塑性。处于这一调控过程核心的，是负责搭建蛋白质的分子机器——核糖体，以及构成其结构与功能骨架的核糖体RNA。
长期以来，科学界对核糖体RNA的认知停留在“被动零件”层面。但慕尼黑大学(LMU)生物医学中心与亥姆霍兹慕尼黑中心的Stefan H. Stricker教授联合国际团队，在《科学》杂志上发表了颠覆性发现：改变核糖体RNA的数量，能够直接影响蛋白质生产，并波及细胞身份、发育和生长等根本性生命过程。
科学家此前已经注意到，不同种类、不同状态下的细胞，含有的核糖体RNA数量各异，多种疾病中也观察到了异常的rRNA水平。然而，悬而未决的关键问题是：这些数量差异究竟是主动塑造了细胞行为，还是仅仅作为其他生物学变化发生后才出现的被动伴随现象？
为了剥离出因果链条，研究团队需要一种能人为提升rRNA产量并观察后续反应的实验手段。为此，他们开发了名为TAPIR(靶向激活蛋白质翻译)的CRISPR新方法。这套工具可以精准增强核糖体基因的活性。核糖体基因负责提供制造rRNA的指令，rRNA与蛋白质结合后形成核糖体。这些核糖体如同分子装配线，读取遗传指令，合成细胞运转所需的蛋白质。
直接激活这些基因后，TAPIR让研究人员得以检验：额外的rRNA会改变蛋白质产量，还是仅以一种无关因果的伴生现象存在？Stricker教授给出的结论很明确：“我们的新研究表明，靶向激活rRNA生产能显著提升蛋白质合成量。”
研究团队随后用TAPIR探究了rRNA产量增加在疾病语境中的含义。结果出人意料：最终走向完全取决于具体的生物学背景。
在其中一项涉及核糖体病的测试中，局面出现了积极的逆转。核糖体病是一类因核糖体功能受损导致的疾病，特里切·柯林斯综合征便是其一，这是一种伴随面部发育畸形的罕见先天性疾病。在该病症的小鼠模型中，靶向刺激rRNA生产部分补偿了与疾病相关的变化。这一结果暗示，提升蛋白质制造系统的活性，或许有助于抵消核糖体功能下降带来的某些影响。不过，研究团队也审慎指出，此发现目前仅局限于所研究的动物模型。
而在胰腺癌的场景中，情况截然相反。癌细胞恰恰可能利用旺盛的蛋白质合成能力来维持自身的疯狂增殖。此时，用TAPIR方法激活rRNA生产、提升蛋白质翻译效率，反而可能是在给肿瘤细胞的生长火上浇油。这种同一机制在截然不同的疾病背景下却产生相反效果的发现，凸显了在开发相关疗法时，必须极其精准地界定适应症范围。
这项研究为理解细胞如何控制自身蛋白质工厂提供了全新的视角。核糖体RNA不再被视作只能被动等待指令的结构材料，而是可以被主动调控、进而决定细胞功能走向的核心变量。正如Stricker教授团队所展示的，手握TAPIR这把精准的分子开关，科学家们第一次拥有了直接操控这一关键变量的人为手段。这一工具的问世，为寻找那些由蛋白质生产过多或过少引发的疑难病症的新治疗策略，开辟了一个此前无法触及的操作维度。
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