搞错了，细胞内的胶原蛋白原来是“液滴”状
科技日报记者 张佳欣
提到胶原蛋白，很多人首先想到护肤品里的“抗衰神器”，但它的作用远比美容概念重要得多。它是人体含量最丰富的蛋白质，约占全身蛋白质总量1/3，皮肤、骨骼、肌腱、血管乃至内脏器官都依靠它提供支撑。
在过去半个世纪的教科书里，胶原蛋白被描绘成一种细长而坚硬的绳索结构，彼此缠绕形成纤维，为人体搭建起稳固的“脚手架”。然而，如此巨大的胶原蛋白，究竟是怎样从细胞内部被运送出去的？
负责制造胶原蛋白的细胞“车间”位于内质网，运输蛋白的囊泡直径仅60—90纳米，而成熟胶原蛋白像一根长约400纳米的细杆。按传统认知，这就像试图把一根长钢筋塞进远小于它的箱子，尺寸完全对不上。60年来，科学家一直对此迷惑不解。
最近，西班牙巴塞罗那基因组调控中心的科学家用高分辨率活细胞成像技术仔细观察后，才恍然大悟。原来我们一开始就搞错了，教科书上的那张“标准像”，拍的是胶原蛋白离开细胞、组装成纤维之后的样子，而在细胞内部，它完全是另一副面孔。
科学家们用显微镜观察了人肝星状细胞。这种细胞在肝脏纤维化过程中大量产生胶原蛋白，是导致肝硬化的“元凶”之一。让他们意外的是，细胞内的胶原蛋白并没有排成坚硬的棒状，而是聚集成一个个小液滴。这些液滴非常灵活，它们可以相互融合，也能一分为二，还会与周围环境交换物质。就像油滴分散在水中一样，胶原蛋白在细胞内以一种“液态凝聚体”的形态存在。
那么，这些液态的胶原蛋白是怎样被送出细胞的？过去学界普遍认为，蛋白质的运输依赖于特定的受体和囊泡系统。然而，胶原蛋白似乎走的是另一条路。
科学家发现，一种名为TANGO1的蛋白质并不像传统受体那样“绑定”货物，而是像一个系泊点，将胶原蛋白液滴牢牢固定在出口位置上。随后，液滴可通过一种类似“润湿”的物理过程，附着在出口并顺势流出。目前，这种机制仍是模型，科学家们正在尝试直接拍摄胶原蛋白离开细胞的全过程，并计划在动物模型中验证。
如果模型得到证实，这一发现的意义将远不止改写教科书。在肝、肺和皮肤纤维化以及许多癌症中，病变细胞都会过度分泌胶原蛋白。以肿瘤为例，癌细胞会分泌大量胶原蛋白，在周围形成一层致密的“保护壳”，让化疗药物和免疫细胞无法靠近。未来，科学家或许可以通过干扰胶原蛋白液滴形成或运输过程，找到新的治疗思路。
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