Nature：重大进展！在动物肠道中发现一种储存磷酸盐的细胞器

在一项新的研究中，来自美国哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所的研究人员在研究果蝇肠道中的磷酸盐运输时发现了一些非凡的东西，一种从未见过的细胞器。相关研究结果于2023年5月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“A phosphate-sensing organelle regulates phosphate and tissue homeostasis”。

细胞器是在细胞内执行特定功能的结构，是大多数生物学入门课程的基础。主要的细胞器包括保存着DNA并将DNA转录为RNA的细胞核；将RNA翻译为蛋白的内质网；对蛋白进行酶处理的高尔基体；以及为细胞提供能量、参与监测和调节细胞以及一些细胞间交流的线粒体。

动物细胞内还存在其他几十种次要的细胞器，人们可能认为经过这么多年的研究，每种细胞器都被发现了，然而事实并非如此。

在这项新的研究中，这些作者忙于一项实验，它证实无机磷酸盐缺乏诱导果蝇中肠消化上皮中的过度增殖和肠细胞（enterocyte）分化。他们推测，由于无机磷酸盐是细胞生命所必需的，这可能是一种产生更多能够吸收磷酸盐的肠细胞的生存机制。

他们还观察到，在磷酸盐耗尽的状态下，基因PXo（CG10483）的表达也较低。由于对PXo蛋白的作用感兴趣，他们设计了一些实验。通过抑制PXo的表达或完全剔除该基因，他们观察到与诱导无机磷酸盐缺乏时相同的效果，这表明PXo在磷酸盐运输中起着关键作用。如果这项研究到此为止，人们对磷酸盐代谢和细胞信号传导的知识将有一个很好的补充，但实际上它并没有到此为止。

图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06039-y。

免疫染色和超微结构分析表明，PXo特异性地出现在一种以前未知的多层膜（multilamellar membrane）中，它是一种新发现的细胞器，这些作者将它命名为PXo体（PXo bodies）。PXo本质上是在PXo体中储存磷酸盐。当PXo下调或缺失时，PXo体就会降解，将后备的磷酸盐储存释放到细胞中。

与任何好的研究结论一样，还需要进行更多的研究。未来的研究将需要绘制这种新的细胞器的全部功能和相互作用，并可能在其他生命形式中寻找PXo体。

参考资料：

Chiwei Xu et al. A phosphate-sensing organelle regulates phosphate and tissue homeostasis. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06039-y.