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细胞是生命的基本单位，其内部的复杂机制至今仍有许多未知。细胞核作为细胞的控制中心，负责存储和解读遗传信息，通过转录过程产生RNA，进而指导蛋白质的合成。在这个过程中，RNA的稳定性和质量控制至关重要，因为它们直接影响到细胞的功能和状态。
最近，一项发表在《Cell Stem Cell》杂志上的研究揭示了细胞核RNA稳态对细胞命运和衰老的系统性调控作用。这项研究由来自清华大学的沈晓骅研究团队与北京生命科学联合中心、北京大学等研究机构的多名学者合作完成。研究人员在小鼠胚胎干细胞中建立了一个针对重要外泌体成分EXOSC2的可控蛋白质降解系统，以干扰RNA分解代谢。
研究团队发现，RNA外切酶复合体在维持细胞核RNA稳态中发挥着关键作用，它通过降解异常的RNA分子，保持了细胞核内RNA的平衡，从而协调了细胞核组织和细胞功能。
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RNA稳态是指细胞内RNA分子的合成、加工、降解和质量控制等过程的平衡。这种平衡对于维持细胞的正常功能至关重要。细胞核作为RNA合成的主要场所，核内RNA的稳态对于细胞的生理和病理过程具有深远的影响。
研究人员利用生长素诱导系统，观察到RNA外切酶缺失会显著影响胚胎干细胞的转录组和蛋白质组，导致多能性的丧失和衰老前状态的提前出现。研究表明，核RNA的动态周转在优化细胞功能中起着协调作用。核RNA稳态的破坏导致系统性功能下降，改变细胞状态并促进衰老。
具体来说，研究结果突出了RNA分解代谢在保持原始核RNA环境、维持核RNA与蛋白质之间精细平衡中的重要性。这种平衡对于调控转录、核糖体生物合成、翻译和基因组组织等基本细胞过程至关重要，有助于优化细胞性能。如果这种协调机制受到破坏，将影响核和细胞的功能，导致全身性的衰退，损害多能干细胞的特性，并加速衰老过程的发生。
研究核RNA稳态如何影响细胞命运和衰老，有助于我们理解衰老的分子机制，并可能为延缓衰老、治疗相关疾病提供新的策略。这一领域的研究可能会涉及到表观遗传学、转录组学、蛋白质组学和系统生物学等多个生物医学研究的前沿方向。
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这项研究为抗衰老领域提供了新的科学依据，特别是在理解RNA外切酶活性与细胞衰老之间的关系方面。
随着对RNA稳态在细胞衰老中作用的深入研究，未来可能会开发出新的治疗策略，以延缓衰老过程并治疗与衰老相关的疾病。
参考
Han X, Xing L, Hong Y, Zhang X,... & Deng H, Yan J, Deng W, Shen X. Nuclear RNA homeostasis promotes systems-level coordination of cell fate and senescence. Cell Stem Cell. 2024 May 2;31(5):694-716.e11.