近日，中國科學院生物物理研究所蔡華清研究組和北京大學李磊研究組在《發育細胞》雜志發表研究論文，揭示了細胞應對營養脅迫調節巨胞飲水平的分子機制，為探索細胞應對環境變化調節巨胞飲水平的分子機制提供了新的視角，同時也為研究節律信號在細胞中的解碼機制提供了新的方向。
巨胞飲是細胞非選擇性內吞胞外液體的主要途徑之一。該過程存在于多種細胞類型和組織器官中，與許多疾病的發生密切相關，其調控機制的解析是領域的重要方向。蔡華清研究組前期以盤基網柄菌細胞為模型建立了巨胞飲作用的研究體系。當遭遇營養脅迫時，盤基網柄菌細胞會下調負責營養獲取的巨胞飲作用，上調定向遷移的能力，促進單細胞聚集形成多細胞結構。這種細胞適應性行為背后的分子機制尚不明確。
通過正向遺傳篩選和質譜等方法，研究人員首先鑒定獲得了兩個與巨胞飲作用相關的轉錄因子，分別為同源異形盒轉錄因子Hbx5和Myb家族轉錄因子MybG。通過顯微成像、生化實驗、RNA-Seq和ChIP-Seq等方法，研究者發現Hbx5和MybG在營養生長階段定位在細胞核中，通過形成異源復合體調控一系列與巨胞飲作用相關基因的表達，維持高的巨胞飲水平。在營養脅迫時，節律性cAMP信號通過誘導Hbx5周期性磷酸化和去磷酸化，引起Hbx5-MybG復合體以每6-8分鐘一次的頻率發生核質穿梭，進而導致巨胞飲作用相關基因表達的下調。最終隨著發育進程中cAMP節律信號頻率的升高，Hbx5-MybG復合體停止核質穿梭而被滯留在細胞質中，從而關閉促進巨胞飲作用的基因的表達，協助細胞向定向遷移行為模式的轉變。
