长期以来，哺乳动物中间体（MB）被认为是细胞分裂的残余物，在脱落后被释放到称为MB残体（MBRs）的大细胞外囊泡中。最近的证据表明MBR可以调节细胞增殖和细胞命运决定。来自美国威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员证明，MB基质是核糖核蛋白组装的位置，并且富含mRNA，这些mRNA编码参与细胞命运，肿瘤发生和多能性的蛋白质。MBs和脱落后MBR都是时空调控的翻译位点，在新生子细胞重新进入G1时启动，并在细胞外释放后继续。这项研究揭示了一个独特的翻译事件，发生在MBR脱落和大细胞外囊泡内。相关内容以“The mammalian midbody and midbody remnant are assembly sites for RNA and localized translation” 为题于8月7日在线发表在国际知名细胞生物学与发育生物学学术期刊Developmental Cell杂志上。
图：MB颗粒独特的生命周期和MBR的生物发生模型，MBR是一种独特的带有RNA货物的活跃的翻译型细胞外囊泡。
中间体（midbody，MB）是一种富含蛋白质的结构，在有丝分裂期间聚集在纺锤体微管重叠的正端，在那里招募和定位分离分裂细胞的分离机制。长期以来，人们一直认为MB在子细胞溶酶体中会迅速降解，最近的研究表明，大多数MB在新生子细胞的双侧脱落后，以膜结合颗粒或细胞外囊泡的形式释放到细胞外。脱落后释放的MB残体（MB remnants，MBR）被邻近细胞结合、内化，在被溶酶体降解之前，可以作为信号细胞器（称为含MB的内体或MBsomes）在内体腔室中持续存在长达48小时。不同的细胞类型，包括肿瘤和干细胞，在内化MBR方面表现出不同的活力，外源性摄取MBR与增殖增加和致瘤行为相关。MBR与特定的上皮细胞的顶基极性和管腔形成有关，与特定的秀丽隐杆线虫胚胎的初级纤毛形成、神经突形成和背腹轴形成有关，并与特定的干细胞多能性有关。MBR信号在调节细胞行为、结构和命运中的功能重要性是一个新兴领域，但其信号机制才刚刚开始被揭示。
MB的结构和组成揭示了其机理。有丝分裂MBs和MBR的蛋白质组学分析显示，大量（约100个）RNA结合蛋白、核糖体和翻译调节蛋白以及RNA加工蛋白在其中富集，其中一些与相变形成聚集体（phase-separated condensate）的形成有关，但其功能意义尚不清楚。鉴于这些数据，研究人员认为，RNA和核糖核蛋白（RNP）复合物可能在MB生物学中发挥未被认识的结构或功能作用。支持这一观点的是，一群含有多嘌呤重复序列的长链非编码RNA定位于MB，但这些RNA的身份和功能尚不清楚。在MB的中心核心是MB矩阵，是一种未知组成的结构。在电子显微镜下，它表现为一个突出的电子密集条纹，类似于其他无膜细胞器，在偏振光下是双折射的，也就是说，折射率与周围的细胞质明显不同。RNA是否在MB的结构或功能中起作用仍然未知，是本研究的主题。
在这项研究里，研究人员进一步定义了MBs在其独特复杂的生命周期中的结构组件、组织和行为。使用定量转录组学方法，研究人员鉴定了在有丝分裂MBR中富集的mRNA群体，并证实它们存在于分离释放的MBR中。研究人员证明了MB是RNP颗粒的组装位点。研究人员发现MBs的生化活性与细胞周期状态是暂时耦合的:在分离前的子细胞重新进入细胞周期的G1期时，MBs在分裂末期期（late telophase）开始翻译储存的mRNA，并在分离后继续翻译。最后，研究人员发现MKLP1和ARC在MB中促进RNA聚集体的组装和维持以及主动翻译中发挥作用。而且，ESCRT-III在翻译水平的调节中是必需的。研究人员提出了一个模型， RNP复合物的组装和转移是有丝分裂后MBR功能的核心，并提出了一种独特的细胞间通信模式，通过具有明确生物发生的细胞外囊泡，与细胞分裂相结合，将细胞分裂状态与信号传导能力内在地联系起来。
参考文献：The mammalian midbody and midbody remnant are assembly sites for RNA and localized translation. Dev Cell. 2023 Aug 7:S1534-5807(23)00357-X.
