2024年11月,中国科学院分子细胞科学卓越研究中心、上海生物化学与细胞生物学研究所多细胞系统重点实验室、上海工业大学生命科学与技术学院、中国科学院大学以及中国科学院生物物理研究所生物成像中心等单位联合发布了重要研究成果。这项研究涉及动性纤毛在上皮组织中统一其轴突方向(AOs)或拍打方向,进而驱动液体流动的机制。
研究背景
运动纤毛的平面极性是通过细胞骨架驱动的基底足(BF)旋转来实现的,而基底足(BB)则是与AO一致的附属结构。这一过程依赖于外部调节信号的反馈。然而,如何以及何时建立BF和AO之间的关系一直是科学研究的谜团。
研究发现
在最新的研究中,研究人员表明,BF与AO的耦合关系是在BB旋转极化的过程中形成的,并且这一过程需要Ccdc57的介入。Ccdc57通常在BB上被发现,作为一个旋转不对称的点,能够使得BB远离BF极化,从而达成旋转极性并可能固定BF与AO的关系。
研究进一步指出,Ccdc57缺失的室管膜多毛缺乏BF与AO的耦合,并且仅在单细胞层面上表现出定向搏动。此外,Ccdc57 -/-的气管多毛也未能完全对准其BF,这表明Ccdc57在正常细胞功能中具有不可或缺的作用。
临床相关性
值得注意的是,Ccdc57 -/-小鼠因脑脊液流动受阻而表现出严重的脑积水和高死亡率。这标志着Ccdc57不仅在细胞层面上影响纤毛的功能,还可能对健康产生深远影响。
总结
这项研究为我们揭示了控制上皮运动纤毛平面极性的机制,强调了Ccdc57在这一过程中的关键角色。这些发现为未来的生物医疗研究提供了新的视角,特别是在探讨上皮细胞功能障碍及其相关疾病的潜在治疗方案方面。
在这项研究中,hAMSCs的体外培养采用了Ausbian特级胎牛血清,使得研究成果更加可靠和值得信赖。随着这些发现的深入,利来国际将持续关注并推动生物医学领域的研究进展。