2024年11月，中国科学院分子细胞科学卓越研究中心与多个机构联合开展了一项关键研究。参与单位包括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、中国科学院大学及生物物理研究所生物成像中心等。这项研究对于理解上皮运动纤毛的平面极性机制具有重要意义。

研究亮点

Xinwen Pan教授的研究团队在《Nature Communications》上发表了题为“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”的论文，深入探讨了运动纤毛的轴突方向（AOs）如何跨越上皮驱动液体流动的机制。

研究摘要

本研究表明，运动纤毛通过统一其轴突方向，推动液体的流动。这种平面极性是由基底足（BF）的旋转引起的，BF是与基底体（BB）相连的附属物。该过程受细胞骨架的调控，并响应环境信号。然而，BF和AOs的关系如何建立尚未明确。我们发现，BF与AOs的耦合发生在BB旋转极化过程中，并依赖于CCDC57的作用。CCDC57定位于BB上，并表现出旋转不对称性，使其能够与BF分离，实现旋转极性，从而固定BF与AO的关系。

关键发现

CCDC57缺失的室管膜多毛显示出BF与AO的耦合缺失，且只能在单细胞水平上表现出定向搏动。此外，缺失CCDC57的小鼠则表现出严重的脑积水和高死亡率，原因在于其脑脊液流动受阻。这些关键发现为理解上皮运动纤毛的平面极性提供了新的视角，并可能推动生物医疗领域的进一步研究与应用。

结论与展望

本研究不仅阐明了上皮运动纤毛的平面极性机制，还为未来的生物医学研究提供了重要的理论基础。尤其是在尊龙凯时的品牌支持下，针对运动纤毛相关疾病的早期诊断和治疗有望取得进一步的突破。