核膜(NE)对细胞稳态至关重要，但其完整性随着年龄的增长而下降，加速了功能退化。

2026年2月3日，中国科学院遗传与发育生物学研究所田烨团队在Nature Metabolism在线发表题为“Mitochondrial superoxide regulates nuclear envelope integrity and ageing via redox-mediated lipid metabolism”的研究论文。该研究表明线粒体超氧化物通过氧化还原介导的脂质代谢调节核膜的完整性和衰老。

该研究揭示了以前未被认识到的线粒体和NE之间的细胞器间通讯，由脂质代谢和脂质过氧化介导。研究人员通过整合来自秀丽隐杆线虫、正常人成纤维细胞和HGPS细胞的见解，强调了核脂质过氧化是衰老的一种保守脆弱性，并确定其抑制是保持核完整性和延迟细胞衰老的一种有前途的策略。

NE是一种动态的选择性屏障，将细胞核与细胞质分隔开来，并调节细胞核与细胞质之间的双向运输、基因组组织、基因表达和信号转导。保持NE的形态和完整性对于整体机体健康至关重要，但其恶化是衰老的一个常见特征，并与各种人类疾病的风险增加有关。细胞核的形状主要受核纤层、细胞质微管以及NE的蛋白质和脂质成分产生的联合力的影响。研究表明，活性氧(ROS)诱导的氧化应激破坏了核纤层的功能和完整性，核纤层为NE提供结构支持，因此有助于细胞衰老和层粘连疾病。然而，在正常老化或过早老化过程中，NE的形态和完整性大部分仍未被探索。

线粒体是半自主的细胞器，在能量产生、细胞代谢、信号转导和细胞存活中起着关键作用。最近的研究表明，轻微的线粒体扰动可以诱导应激反应，以促进线粒体稳态，并通过各种信号，包括线粒体活性氧(mtROS)、线粒体代谢物和线粒体蛋白毒性信号(线粒体未折叠蛋白反应或UPRmt)，对细胞功能和机体适应性产生有益的影响。然而，在衰老过程中促有丝分裂对NE的形态和完整性的影响尚未完全确定。

线粒体超氧化物驱动的脂质重编程模型，可保持去甲肾上腺素的完整性并延缓衰老（图源自Nature Metabolism ）

在这里，研究人员报告了一个线粒体到去甲肾上腺素的信号通路，该通路通过氧化还原依赖的脂质代谢保护去甲肾上腺素的完整性。在秀丽隐杆线虫中，降低线粒体ETC活性可保持衰老过程中的NE形态。这种作用需要发育中的线粒体超氧化物，其下调SBP-1 (SREBP直系同源物)并抑制不饱和脂肪酸的生物合成。

由此导致的不饱和脂肪酸水平的降低限制了脂质过氧化，从而保持了NE结构。针对脂质过氧化的干预可保持NE的完整性，延长蠕虫的寿命，并改善模拟Hutchinson-Gilford早衰综合征疾病的人类成纤维细胞和猴子细胞的衰老相关表型。该发现揭示了以前未被认识到的线粒体超氧化物作为一种保护性发育信号的作用，这种信号可编程长期NE完整性。这项工作建立了脂质过氧化控制作为延缓核老化的保守策略，并强调氧化还原-脂质串扰作为健康老化的治疗轴。

中国科学院遗传与发育生物学研究所陈鹏博士（现为陆军军医大学附属新桥医院特聘专家）和在读博士生张乐源为本文共同第一作者，田烨研究员为本文通讯作者。田烨课题组副研究员邬雪影、已毕业博士生郝旭昇、博士后张茜（现为北京师范大学生命科学学院副教授）及客座学生郑锦柔为研究做出了重要贡献。该项目同时也是多学科交叉合作的成果，得到了中国科学院计算机网络信息中心周纯葆团队与清华大学周帆团队的鼎力支持。此外，特别感谢上海有机化学研究所许代超研究员、昆明理工大学牛昱宇教授以及中科院生物物理所王立堃课题组在实验技术与资源方面给予的宝贵建议与协助。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s42255-026-01452-9