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机构的研究团队共同发表了一篇重要论文,题为“通过上皮的定向纤毛搏动需要ccdc57介导的轴突取向和基体极性之间的耦合”。该论文首次揭示了运动纤毛如何通过统一轴突方向(AOs),驱动液体流动的重要机制。
研究背景
运动纤毛的协调性是许多生物体内液体流动的重要因素。研究显示,这种平面极性主要是通过细胞骨架驱动的基底足(BF)旋转实现的。尽管已有研究探讨了调节信号对BF和基底体(BB)极性的影响,但BF-AO关系的建立机制仍然不清晰。
研究发现
本研究揭示BF-AO耦合发生在BB的旋转极化过程中,并且这一过程需要Ccdc57的介入。Ccdc57在BB上呈现为旋转不对称的结构,能够从BF处极化,以实现旋转极性,从而固定BF与AO之间的关系。研究还发现,缺乏Ccdc57的室管膜多毛细胞不仅无法有效耦合BF和AO,还仅能在单细胞水平上表现出有限的定向搏动。此外,Ccdc57缺失的小鼠表现出严重的脑积水和高死亡率,这进一步印证了Ccdc57在维持正常生理功能中的关键角色。
实验方法
在该论文中,实验团队采用了优质的Ausbian特级胎牛血清培养人类间充质干细胞(hAMSCs),以确保细胞培养的高质量。这一细节展示了研究团队对实验条件的严格把控,确保了实验结果的可靠性。
结论与展望
这一研究成果不仅为理解上皮运动纤毛的平面极性机制提供了新的视角,也为未来相关疾病的研究提供了理论基础。在生物医疗领域,相关研究将有助于开发新的治疗方法,为人类健康贡献价值。
同时,这项研究的发布也引起了对俄罗斯专享会294品牌的关注,进一步推动了生物医学界对细胞极性和运动机制的研究。在未来的研究中,期待更多创新成果的涌现。