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深圳子科生物報(bào)道:纖毛作為一種重要的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),普遍存在于幾乎所有的動(dòng)物細(xì)胞中。近年來的研究表明,纖毛參與調(diào)控細(xì)胞的多種生理功能,在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。其發(fā)育缺陷可引起多種遺傳疾病,包括人類的多囊腎、骨骼發(fā)育異常、失明、不孕不育、多種內(nèi)臟發(fā)育缺陷等。
來自中國海洋大學(xué)海洋生物多樣性與進(jìn)化研究所的研究人員發(fā)表了題為“Cilia-driven cerebrospinal fluid flow directs expression of Urotensin neuropeptides to straighten the vertebrate body axis”的文章,發(fā)現(xiàn)纖毛能驅(qū)使腦脊液流動(dòng),增強(qiáng)Urotensin神經(jīng)肽表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)脊椎動(dòng)物的體軸發(fā)育。
這一研究成果公布在11月12日的Nature Genetics雜志上,由趙呈天團(tuán)隊(duì)完成,第一作者為張曉麗和賈碩。這一研究團(tuán)隊(duì)主要以斑馬魚為模式生物,研究纖毛的形成機(jī)制及纖毛遺傳病的發(fā)病機(jī)理。
在最新研究中,研究人員通過對斑馬魚纖毛突變體的研究,鑒定出影響體軸發(fā)育的重要神經(jīng)肽,指出腦脊液中腎上腺素等多巴胺分子是調(diào)控該神經(jīng)肽分泌的重要信號,并發(fā)現(xiàn)神經(jīng)管底部的纖毛在促進(jìn)腦脊液流動(dòng)過程中發(fā)揮重要作用。
同時(shí),該神經(jīng)肽通路的缺陷可導(dǎo)致斑馬魚發(fā)育出現(xiàn)脊柱側(cè)彎表型,此現(xiàn)象模擬、重現(xiàn)了青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎 (adolescent idiopathic scoliosis, AIS) 的疾病特征。AIS是一種嚴(yán)重影響青少年身體發(fā)育的常見脊柱疾病,發(fā)病率高達(dá)3-4%,患者往往需要通過長期佩戴支撐裝置或者通過脊柱手術(shù)治療來進(jìn)行矯正。
這一研究成果首次從分子水平上解釋了脊柱側(cè)彎的潛在發(fā)病機(jī)理,為人類AIS疾病的機(jī)理研究及臨床治療提供了重要參考。
趙呈天教授2012年作為我校海洋生物多樣性與進(jìn)化研究所“筑峰人才工程”引進(jìn)的青年學(xué)者,領(lǐng)導(dǎo)組建了纖毛與器官發(fā)育團(tuán)隊(duì),近年來的工作先后發(fā)表在《PNAS》,《PLOS Genetics》,《JBC》等自然指數(shù)期刊上。
原文標(biāo)題:
Cilia-driven cerebrospinal fluid flow directs expression of Urotensin neuropeptides to straighten the vertebrate body axis
0755-28715175/33164177
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