北京
來源：科技日報
科技日報記者 張佳欣
提到膠原蛋白，很多人首先想到護膚品里的“抗衰神器”，但它的作用遠比美容概念重要得多。它是人體含量最豐富的蛋白質，約占全身蛋白質總量1/3，皮膚、骨骼、肌腱、血管乃至內臟器官都依靠它提供支撐。
在過去半個世紀的教科書里，膠原蛋白被描繪成一種細長而堅硬的繩索結構，彼此纏繞形成纖維，為人體搭建起穩固的“腳手架”。然而，如此巨大的膠原蛋白，究竟是怎樣從細胞內部被運送出去的？
負責制造膠原蛋白的細胞“車間”位于內質網，運輸蛋白的囊泡直徑僅60—90納米，而成熟膠原蛋白像一根長約400納米的細桿。按傳統認知，這就像試圖把一根長鋼筋塞進遠小于它的箱子，尺寸完全對不上。60年來，科學家一直對此迷惑不解。
最近，西班牙巴塞羅那基因組調控中心的科學家用高分辨率活細胞成像技術仔細觀察后，才恍然大悟。原來我們一開始就搞錯了，教科書上的那張“標準像”，拍的是膠原蛋白離開細胞、組裝成纖維之后的樣子，而在細胞內部，它完全是另一副面孔。
科學家們用顯微鏡觀察了人肝星狀細胞。這種細胞在肝臟纖維化過程中大量產生膠原蛋白，是導致肝硬化的“元兇”之一。讓他們意外的是，細胞內的膠原蛋白并沒有排成堅硬的棒狀，而是聚集成一個個小液滴。這些液滴非常靈活，它們可以相互融合，也能一分為二，還會與周圍環境交換物質。就像油滴分散在水中一樣，膠原蛋白在細胞內以一種“液態凝聚體”的形態存在。
那么，這些液態的膠原蛋白是怎樣被送出細胞的？過去學界普遍認為，蛋白質的運輸依賴于特定的受體和囊泡系統。然而，膠原蛋白似乎走的是另一條路。
科學家發現，一種名為TANGO1的蛋白質并不像傳統受體那樣“綁定”貨物，而是像一個系泊點，將膠原蛋白液滴牢牢固定在出口位置上。隨后，液滴可通過一種類似“潤濕”的物理過程，附著在出口并順勢流出。目前，這種機制仍是模型，科學家們正在嘗試直接拍攝膠原蛋白離開細胞的全過程，并計劃在動物模型中驗證。
如果模型得到證實，這一發現的意義將遠不止改寫教科書。在肝、肺和皮膚纖維化以及許多癌癥中，病變細胞都會過度分泌膠原蛋白。以腫瘤為例，癌細胞會分泌大量膠原蛋白，在周圍形成一層致密的“保護殼”，讓化療藥物和免疫細胞無法靠近。未來，科學家或許可以通過干擾膠原蛋白液滴形成或運輸過程，找到新的治療思路。
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