约翰霍普金斯大学医学院的最新研究揭示了细胞在应对紫外线辐射损伤时的一个全新机制，即mRNA与关键蛋白ZAK的协同作用。这项发表在2024年7月11日《Cell》期刊上的研究，题为“The ribotoxic stress response drives UV-mediated cell death”，揭示了mRNA在细胞对紫外线辐射损伤的首轮反应中的核心角色，以及ZAK蛋白如何作为这一反应的关键调控者。
研究指出，紫外线辐射不仅损害DNA，还会对mRNA造成损伤。传统上，人们更多地关注DNA损伤及其修复机制，但这项研究揭示了mRNA在细胞应激反应中的新角色。正如论文共同通讯(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)作者Daniel Nathans博士所言：“RNA是煤矿中的金丝雀，它在第一时间告诉细胞：‘我们这里受到了严重破坏，我们需要做些什么。’”
在紫外线辐射下，受损的mRNA会导致核糖体在翻译过程中发生碰撞，这一事件激活了ZAK蛋白。ZAK作为一种蛋白激酶，属于MAP3K家族，能够触发核糖体毒性应激反应，进而启动一系列决定细胞命运的下游事件。这一发现不仅揭示了细胞如何感知和响应mRNA损伤，还揭示了ZAK在细胞生死存亡中的关键作用。
研究团队通过模拟太阳辐射的紫外线灯照射人体细胞模型，利用蛋白质组学和活细胞成像技术，深入探讨了ZAK在紫外线辐射下的作用机制。他们发现，ZAK的反应是分级的，能够根据细胞受到的紫外线辐射程度做出不同的反应，从而精确调控细胞的命运。这一发现为理解紫外线导致的细胞死亡提供了新的视角，并可能为开发新的抗癌疗法提供线索。
此外，研究还指出，在紫外线辐射后，皮肤细胞的命运主要受核糖体碰撞程度和ZAK信号的驱动，而非传统的DNA损伤修复途径。这一发现挑战了我们对细胞应激反应的传统理解，并强调了mRNA和ZAK在细胞命运决定中的重要作用。
展望未来，研究团队计划进一步探索不同细胞类型（包括黑色素瘤细胞和其他癌细胞）在紫外线辐射下的反应机制。他们猜测，由于快速生长的细胞对蛋白合成有更高的需求，因此可能更依赖于ZAK介导的调控。这一研究不仅有助于我们更深入地理解细胞应激反应和癌症发生机制，还可能为开发新的抗癌疗法提供新的靶点和策略。
