细胞核中的自救刹车！陈玲玲团队最新Cell论文揭开核应激小体的动态组装及其对急性炎症的调控机制

细胞内稳态的调节是一个精妙平衡的过程。在应对环境和病理生理压力时，哺乳动物细胞会启动适应性且可逆的生存策略，包括广泛的基因转录抑制；全局性翻译抑制；某些特定且关键基因的表达上调；以及无膜细胞器的形成——例如细胞质中形成的应激颗粒和细胞核中形成的核应激小体（nSB）。

2025 年 5 月 27 日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲团队在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：De novo assembly of nuclear stress bodies rearranges and enhances NFIL3 to restrain acute inflammatory responses 的研究论文。

该研究解析了热休克等刺激条件下诱导产生的无膜亚结构——核应激小体（nuclear stress body，nSB）的精细层级结构和动态组装过程，并揭示其通过拉近与基因的三维距离，促进 NFIL3 等基因的转录。NFIL3 上调抑制了炎症因子的表达，从而参与调控急性炎症反应，该过程与脓毒血症患者生存率呈正相关。这些发现揭示了细胞核应激小体具有重要的基因表达调控功能，并为脓毒血症的精准诊疗提供了新思路。

细胞核内的“应急指挥中心”

在高温、砷中毒等应激压力条件下，人类细胞的细胞核内会迅速形成一种无膜结构——“核应激小体”（nSB）。这个动态结构以微卫星重复序列 Satellite III（SatIII）RNA 为核心，聚集了 HSF1、BRD4 等 30 余种关键蛋白，形成三层精密架构：

核心层：SatIII RNA 作为骨架，像信号弹般触发响应；

调控层：HSF1 等转录因子化身“指挥官”，启动应急基因；

外围层：SAFB 等蛋白构成防护网，维持结构稳定。

基因组大重组：异染色质的逆袭

在传统认知中被高度压缩的 SatIII 异染色质区域，在应激压力时发生惊人转变：

1、空间扩张：CRISPR 活体成像显示，SatIII 区域体积在 2 小时内翻倍；

2、染色质重塑：ATAC-seq 揭示周边基因（例如 NFIL3）启动子区域开放度提升 5 倍；

3、基因重定位：NFIL3 基因与 SatIII 区域距离缩短 40%，启动子捕获 BRD4 等转录因子。

抗炎开关 NFIL3：从幕后到台前

当 NFIL3 基因被拉入核应激小体（nSB）的“势力范围”，其表达量暴增8倍：

双保险机制：HSF1 直接结合启动子，像钥匙开启基因锁；BRD4 通过表观修饰，维持染色质开放状态；

免疫刹车效应：NFIL3 蛋白抑制 TNF-α、IL-1β 等炎性因子表达，敲除 NFIL3 基因后炎症风暴强度激增 300%。

临床曙光：脓毒症患者的生命密码

研究团队对 150 例脓毒血症患者的研究揭示惊人规律：

生存标记物：高 SatIII 表达患者 28 天存活率提升65%；

分子相关性：SatIII 与 NFIL3 表达呈正相关，与 IL-6 等炎性因子负相关；

组织学证据：在肠道坏死患者的巨噬细胞中，nSB 结构清晰可见。

总的来说，该研究表明，在感受到应激压力后不久，SatⅢ DNA、SatⅢ RNA 以及 30 种蛋白质会迅速组装成结构良好的 nSB 复合体。被激活的 SatⅢ 异染色质位点迅速扩张，导致相邻基因的空间距离缩短且表达增强，其中包括已知能抑制促炎细胞因子产生的转录抑制因子 NFIL3。在 nSB 区域内重新排列 NFIL3 位点可提高 NFIL3 染色质的可及性，并使 NFIL3 启动子更易受到 HSF1 和 BRD4 的转录因子的访问，这些转录因子在感受到应激压力时也会被招募到 nSB 中。在热休克加病原体相关分子模式处理下，源自人类外周血单核细胞（PBMC）的巨噬细胞中 SatⅢ 和 NFIL3 的表达增加，后者抑制关键的炎性细胞因子。更重要的是，该研究还在脓毒症患者中发现，NFIL3 的表达与 SatⅢ 的激活呈正相关，而这一过程又与患者的生存呈正相关。

这些发现突显了 nSB 在抑制炎症反应方面的作用，不仅揭示了细胞在绝境中的智慧生存策略，更为脓毒血症的诊断治疗提供了新视角和新靶点。