细胞的基因组（genome）粗造被看作一座严实惩办的档案库：DNA安置在细胞核（nucleus）中，外有核膜隐敝，内有染色质结构组织。可一朝染色体分离出错、DNA受损，这套顺序就可能被冲突。

5月19日，《Cell》的商量报谈“Genome instability triggers intercellular DNA transfer between human cells”，提议了一个颇具冲击力的发现：东谈主细胞中，被基因组不褂讪性（genome instability）“赶出”细胞核的DNA，不错通过细胞之间的纳米管样聚首（nanotube-like connections）编削到周边细胞，并在受体细胞中永久保留、抒发，致使带来可遗传的表型变化。

这不是简单的细胞碎屑漂来漂去，也不仅仅DNA毁伤后的免疫报警。它更像是一个低频但确切存在的“水平基因编削样机制”（horizontal gene transfer-like mechanism）：一个细胞的基因组片断，干与另一个细胞，并影响后者的红运。

被困在细胞质里的DNA，为什么值得警惕？

在平白日期细胞中，核DNA被抑制在细胞核内。但细胞分裂并不老是好意思满的。染色体分离虚假可产生微核（micronuclei），也便是被遗漏在主细胞核以外的袖珍DNA包裹结构。微核的核膜容易毁坏，使双链DNA表现于细胞质；后续还可能发生染色体龙套，形成染色体龙套重排（chromothripsis）。

畴前，商量东谈主员更多关怀这些细胞质DNA若何激活cGAS-STING通路（cyclic GMP-AMP synthase-stimulator of interferon genes pathway），激发自然免疫反映。新商量信得过故真谛的所在在于，它把问题向外推了一步：如若这些DNA已经脱离了细胞核的领域，它是否也可能脱离“本细胞”的领域？

谜底是：不错，而且旅途并不微妙。它依赖相邻细胞之间的获胜斗争。

商量东谈主员在RPE-1东谈主视网膜色素上皮细胞中，用CENP-E遏抑剂和Mps1遏抑剂引导染色体分离虚假，并用SiR-DNA标志双链DNA。活细胞成像炫夸，细胞质中的DNA信号不错沿着顷然的管状聚首，从一个细胞出动到另一个细胞。为了更明晰地不雅察这如故由，他们用细胞顺心素D（cytochalasin D）遏抑肌动卵白团聚、抑制细胞搬动，遵循事先存在的纳米管网络显透露来，仍能运载体积较大的货色。DNA在长度约10–60 μm的聚首结构中出动，平均速率约390 nm/min；莫得有丝分裂遏抑剂时，速率约360 nm/min。

这里的要害不是“细胞会形成纳米管”本人。纳米管此前已被报谈可转运线粒体、RNA和卵白质。要害在于：这项商量把核基因组开始的DNA也放进了可转运货色清单，而且转运后并非立地灭绝。

不是偶然镜头：多种基因组毁伤齐能触发DNA编削

单个视频容易让东谈主鼓励，但信得过需要复兴的是：这是不是某种稀零的偶然表象？商量东谈主员使用了多套标志系统来摒除这极少。

他们将抒发H2B-GFP和H2B-mCherry的细胞以1:1比例共培养。H2B是组卵白H2B（histone H2B），可标志染色质。如若一个细胞的细胞核是红色H2B，而细胞质中出现绿色H2B标志的微核或DNA片断，就请示DNA来自另一个细胞。商量东谈主员在RPE-1、肾近端小管上皮细胞RPTEC（renal proximal tubule epithelial cells）以及HeLa癌细胞中，齐不雅察到了这种“核与细胞质DNA标签不匹配”的表象。

更伏击的是，触发要素并不局限于一种实践药物。Mad2顷然耗竭会平缓纺锤体拼装查抄点（spindle assembly checkpoint），使细胞过早干与后期；诺考达唑（nocodazole）开释会形成杰出的微管-动粒聚首；CRISPR-Cas9在3号染色体短臂制造双链断裂（DNA double-strand break）；2 Gy电离发射（ionizing radiation）则在全基因组限制引导偶然DNA断裂。这些不同开始的基因组不褂讪性，齐能加多细胞间DNA编削的可检测事件。

定量遵循炫夸，在2，867个经有丝分裂遏抑剂处理的RPE-1、RPTEC和HeLa细胞中，约1.1%–3.9%的微核含有与对应细胞核不匹配的H2B标志。这个比例看起来不高，但商量东谈主员指出，凤凰彩票中国官网入口由于疏导情态标志细胞之间发生的编削无法被识别，骨子频率可能被低估约一半。关于细胞生物学而言，一个低频事件是否伏击，接续取决于它是否能被给与放大。癌症演化和耐药恰巧提供了这种给与环境。

获胜斗争，是这场“DNA派遣”的门槛

这项商量对编削旅途作念了一个很有劝服力的测试：裁汰细胞密度时，DNA编削频率随之下落；用4 μm孔径的transwell滤膜把两类细胞物理离隔后，可检测的DNA编削事件灭绝。换言之，单靠培养液中的游离DNA或远距离分泌物，不成解释主要不雅察遵循。获胜细胞-细胞斗争（direct cell-cell contact）是必要条目。

纳米管本人由细胞骨架撑抓。商量东谈主员在RPE-1和HeLa细胞中不雅察到，α-微管卵白（α-tubulin）和β-肌动卵白（β-actin）险些是这些结构的多半构成部分。在引导有丝分裂虚假后，YOYO-1标志的DNA点状信号可出当今含微管和肌动卵白的纳米管中。商量东谈主员还用dnTRF2引导双着丝粒染色体（dicentric chromosome）形成染色质桥（chromatin bridge），并炫夸这种拉长的染色质桥与纳米管中点状DNA运载信号在形态上不同，从而摒除了把失败有丝分裂产生的染色质桥误以为DNA运载通谈的可能。

商量并不成鼓胀摒除细胞外囊泡（extracellular vesicles）等非斗争路子在检测限以下也能输送DNA片断。但在面前实践体系中，可被褂讪不雅察和定量的主要通路，需要相邻细胞获胜斗争。

DNA进了受体细胞，会不会仅仅“垃圾”？

如若编削来的DNA仅仅顷然干与受体细胞，随后被降解，那么它的生物学意旨有限。商量东谈主员接下来追问：它会干与受体细胞的细胞质吗？会在后续有丝分裂中与宿主染色体夹杂吗？

他们构建了一个Y染色体特异性跟踪系统。雄性RPTEC动作供体，通过着丝粒失活（centromere inactivation）使Y染色体干与微核；雌性RPE-1动作受体，抒发靶向Y染色体DYZ1重迭序列的dCas9-SunTag叙述系统。遵循，受体细胞的细胞质中出现与DAPI和H2B-mCherry共定位的dCas9-SunTag信号，赛马投注中国app官方版下载阐述来自雄性供体的Y染色体序列如实干与了雌性受体细胞。

随后，商量东谈主员不雅察编削DNA鄙人一轮有丝分裂中的去处。在H2B-mCherry和H2B-GFP共培养的RPE-1细胞中，经有丝分裂遏抑剂处理后，3，870个中期染色体铺片中有0.88%出现不匹配的H2B标志。

进一步在顷然同步到早期有丝分裂并开释到中期的实践中，873个有丝分裂细胞中有1.3%出现单个染色体或染色体片断捎带不匹配H2B标志。

用IdU和CldU两种胸苷近似物获胜标志DNA后，759个中期铺片中有1.7%出现不匹配DNA片断。

这些数字齐不高，却指向兼并个论断：编削DNA并不是只停留在细胞名义或培养液中，它能干与受体细胞，并在有丝分裂时与受体细胞染色体处在兼并物理空间。部分编削片断带有CENP-A阳性着丝粒信号，部分不带，请示全染色体或无着丝粒片断（acentric fragments）齐可能参与编削。

最要害的一步：转来的DNA能带来新表型

这项商量最值得反复咀嚼的部分，是功能考据。商量东谈主员打算了一个给与压力很强的体系：雄性DLD-1结直肠癌细胞动作供体，其Y染色体Yq11.221位点含有新霉素抗性基因neoR，可赋予G418抗性；雌性HeLa细胞动作受体，抒发mCherry和zeoR，能耐受zeocin，但原来对G418明锐。

如若供体Y染色体片断编削到受体细胞，而且neoR被保留和抒发，受体细胞就可能得回新的G418抗性。商量东谈主员引导供体细胞Y染色体虚假分离干与微核，随后用G418和zeocin共同筛选四周，再用流式分选折柳不同细胞群。

遵循炫夸，引导Y染色体错分离后，mCherry阳性的候选受体细胞群相对未引导对照最多加多55倍。动作里濒临照，mNeonGreen阳性的雄性供体细胞并莫得相应富集zeocin抗性，阐述表象不是简单的抗性标志偶然互换。

固然，细胞会通（cell-cell fusion）是必须警惕的替代解释。商量东谈主员因此查抄染色体数量。信得过会通细胞的染色体数接近供体和受体之和；而mCherry阳性群体中存在一类染色体数接嫡亲本雌性受体细胞的亚群。进一步的DNA FISH检测发现，Yq11.221开始的单拷贝染色体外DNA（extrachromosomal DNA， ecDNA）片断存在于这类细胞中：用BAC探针检测，240个中期细胞中有8个阳性，比例为3.3%；用覆盖neoR及约15 kb侧翼序列的SABER-FISH检测，103个中期细胞中有7个阳性，比例为6.8%。

这一步很要害：它把“细胞会通导致两个基因组混在扫数”的解释，与“DNA片断编削并动作染色体外遗传元件存在”的解释折柳开来。

功能层面，RT-PCR和免疫思路检测到neoR和UTY的mRNA与卵白。UTY是距离neoR约200 kb的Y染色体基因。单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing）进一步炫夸，在7，601个mCherry阳性细胞中，有一个占11.9%的亚群抒发来自Yq11.221位点的neoR和UTY，但衰败供体细胞特异的常染色体基因高抒发。这阐述它们不是典型会通细胞，而更稳健得回了供体Y染色体局部DNA片断的受体细胞。

换句话说，编削DNA不仅能被看见，还能被保留、被转录、被翻译，并改变细胞在药物给与下的生活才智。

这项发现为什么值得肿瘤商量者关怀？

从事实层面说，这项商量是在体外细胞系统中完成的，尚未证明雷同经由在东谈主体组织内以何种频率发生，也未证明它在确切肿瘤演化中孝顺了若干耐药事件。因此，不成把它获胜解读为“癌细胞一定通过这种口头传播耐药基因”。

但从机制推测层面，它如实提议了一个值得严肃洽商的可能性：在染色体不褂讪（chromosomal instability）、复制压力（replication stress）、放疗、化疗或抗有丝分裂药物作用下，肿瘤细胞更容易产生微核和细胞质DNA；而肿瘤微环境中细胞密集、斗争时常，可能为纳米管介导的DNA编削提供条目。一朝编削片断捎带癌基因、耐药基因或调控元件，即便发生频率低，也可能在治愈压力下被马上富集。

这也提醒咱们重新注目一些基因组改变的开始。畴前看到受体细胞中的拷贝数加多（copy number gain）、非串联重迭（non-tandem duplication）或染色体外DNA扩增时，粗造会优先从本细胞里面的复制虚假、竖立虚假或分裂虚假中寻找原因。当今需要多问一句：有莫得可能，其中一小部分来自周边细胞转交的DNA？

这个问题目下莫得细则谜底。但好问题的价值在于，它迫使咱们扩大模子的领域。

基因组不是孤岛，但论断仍需克制

这项商量最强的凭据链不错综合为四步：基因组不褂讪产生细胞质DNA；细胞获胜斗争形成纳米管样聚首；DNA片断经这些聚首干与受体细胞；编削片断可动作染色体外遗传元件永久保管并抒发，最终赋予可遗传表型，举例G418抗性。

同期，也要看到抑制。商量尚未界说纳米管形成、货色给与和DNA运载的分子决定要素；尝试遗传或药理学遏抑纳米管形成并未收效；体内发生频率和疾病孝顺仍不解确。尤其是在癌症场景中，低频体外事件能否在确切组织生态中形成可不雅影响，还需要空间组学、谱系跟踪、原位成像和功能给与模子共同复兴。

但这项商量已经把一个永久被默许的领域掀开了：哺乳动物细胞的基因组信息并不老是严格困在单个细胞里面。当DNA因毁伤和分裂虚假干与细胞质，它可能不仅仅触发报警，也可能成为可编削、可抒发、可遗传的遗传材料。

这让咱们重新念念考一个基本问题：在多细胞性射中，细胞的“遗传身份”究竟有多阻塞？如若细胞之间不仅交换信号、代谢物、细胞器，还能在特定条目下交换核基因组片断，那么基因组褂讪性就不仅仅单个细胞的里面事务，也可能是细胞群体层面的生态问题。

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