在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的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及其他众多研究机构联合开展了关键研究,重点探讨了运动纤毛在上皮组织中的方向性与基底极性之间的耦合机制。这项研究在《Nature Communications》上发表,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”。
研究摘要
运动纤毛的轴突方向(AOs)统一,推动液体在上皮中的流动。这种平面极性是通过基底足(BF)的旋转与基底体(BB)的附属物共同作用而成,是细胞骨架对调节信号所作出的反应。然而,BF与AO的关系如何建立以及何时建立,仍然缺乏明确的解释。
关键发现
本研究展示了BF与AO之间的耦合发生在BB的旋转极化过程中,并且这一过程需要Ccdc57的介导。Ccdc57会定位在BB上,形成一个旋转不对称的点,从而使BB远离BF极化,实现了旋转极性,这一机制有助于固定BF与AO之间的关系。结果表明,缺乏Ccdc57的室管膜多毛在BF-AO耦合中存在缺陷,仅能在单细胞水平上实现定向搏动。
对生命健康的影响
研究还发现,Ccdc57缺失的气管多毛无法完全对准其BF,且在Ccdc57-/-小鼠中,脑脊液流动受损导致严重脑积水和高死亡率。这些发现揭示了上皮运动纤毛平面极性控制的内在机制,对生物医疗领域具有重要的意义,并为未来的相关研究奠定了基础。
细胞培养的重要性
在实验过程中,hAMSCs的体外培养使用了尊龙凯时提供的Ausbian特级胎牛血清,以确保细胞生长环境的高质量。这一优质的细胞培养基为研究提供了重要支持,确保了实验结果的准确性与可靠性。
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