相分离影响癌症发生发展的研究进展

顾 湘，贾世翀，葛盛芳，范先群

细胞是生物体基本的结构和功能单位，参与生物体复杂的生命活动。在真核生物中，细胞内形成了不同的区室，以确保不同的生化反应在各自区室内独立、高效且有序地进行。细胞器利用其磷脂双分子膜在细胞内形成相对独立的亚细胞结构，发挥特定的功能。此外，细胞内存在许多无膜区室，如细胞质中的压力颗粒(Stress Granules，SG)，细胞核中的核仁、斑点、Cajal小体等。这些无膜区室，也被称为“生物分子凝聚体”。研究表明，生物分子凝聚体的组装通过“液-液相分离”(Liquid-Liquid Phase Separation，LLPS)，通常简称为相分离实现[1]。

1 相分离的概念

相分离指在相对均匀的介质中，细胞内的分子因理化性质的差异自发地聚集或分离，形成相对独立的无膜区室[2]。相分离是依赖于多价相互作用的动态过程，生物凝聚体中的分子因其之间的多价相互作用与外部溶液中的分子解离，在局部形成超过浓度阈值的高度浓缩的“相”，促使生物分子凝聚体中的分子重新排列，并与外部溶液中的分子发生交换。生物大分子之间的多价相互作用可通过蛋白质的多位点修饰，蛋白质的固有无序区域(Intrinsically Disordered Regions，IDRs)，RNA的核苷酸重复扩展等来实现[3]。

2 相分离的研究历史

自从19世纪30年代在神经元细胞核内观察到第一个无膜区室——核仁以来[4]，研究者们发现几乎所有真核细胞的细胞核、细胞质和细胞膜上都存在类似的结构，并对其成分、位置和功能有了一定的认识，但是对其形成原因和物理性质长期以来知之甚少。……