在该篇论文中，研究团队以果蝇肠道细胞为研究对象来分析细胞内磷酸盐的代谢和信号传导机制。研究人员给果蝇喂食磷甲酸(PFA)，这种酸可以抑制细胞对磷的吸收。当研究人员对来自果蝇肠道内壁的细胞进行染色和成像时，他们注意到缺乏Pi导致细胞数量激增。当给果蝇喂食比标准水平少10%的Pi食物时，这种快速的细胞增殖也发生了，这表明Pi确实对细胞数量有影响。
图1
为了找出Pi是如何产生这种影响的，研究团队调查了低Pi水平是否会影响基因表达。他们发现一种被称为PXo的基因编码一种Pi感应蛋白，研究团队用AlphaFold 预测了果蝇PXo蛋白及其人类直系同源XPR1的结构、并做了结构比对（如图1a）,图中红色虚线框是Pi感应域SPX。当细胞被剥夺Pi时，PXo的表达较弱。这种减少的基因表达也使细胞分裂进入超速状态。然而，当研究人员调整基因以过度表达PXo蛋白时，细胞分裂速度减慢。
图2
研究人员用荧光标记标记了PXo蛋白，并注意到它与细胞中的一系列椭圆形结构有关(如图2），这些结构似乎与任何已知的细胞器都不相关。研究人员将这种结构归类为一种新型的多层细胞器PXo小体（PXo body）。它们有几个膜层(如图2），而PXo蛋白通过膜层运输Pi（如图1a，图2）。
PXo小体的蛋白质组学和脂质组学特征揭示了它们作为细胞内Pi储备的独特特征，它们的作用就像磷酸盐的储存库，调节着胞浆Pi水平（如图3）：当细胞内Pi充足时，PXo蛋白将磷酸盐转运到PXo小体，当细胞内Pi缺乏或者PXo不足时，PXo小体会降解，作为增加细胞质Pi水平的补偿机制。
图3
PXo小体的降解触发了一种压力信号，增加了新细胞的产生。这可能是肠道内壁保持磷酸盐水平稳定的一种方式，因为增加的细胞数量可以吸收更多的营养。研究团队进一步确定了PXo敲除或Pi饥饿诱导的细胞过度增殖的调控因子Cka（connector of kinase to AP-1），它是STRIPAK复合物和JNK信号传导的一个组成部分。PXo蛋白具有将磷酸盐转运到PXo小体中和拮抗Cka-JNK信号的作用。PXo的构象和活性对胞浆Pi水平敏感，在磷酸盐缺乏或PXo缺乏的病理条件下，这两种作用的耦合激活了有丝分裂JNK信号传导。
图4
总之，该研究发现了新型细胞器PXo小体，并揭示了PXo小体作为胞浆Pi水平的关键调节剂，确定了Pi依赖的PXo - Cka - JNK信号级联机制调控组织稳态。这些发现为探索其他动物(包括人类)是否也有类似的磷酸盐储存细胞器奠定了基础。深入研究PXo蛋白的结构，揭示它如何将磷酸盐输送到细胞器中，可能会对细胞生物学领域产生重要的影响。
该研究的作者表示，下一步方向可能是研究这些储存磷酸盐的细胞器如何与其他细胞器相互作用，以及它们的动态如何随时间变化。这会为许多其他细胞生理学问题打开了大门。
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