纤毛与多种疾病密切相关:南开大学研究揭示CYLD蛋白在纤毛发生中的关键作用
在人体细胞深处,有一种名为纤毛的结构,它与多种看似毫不相关的疾病有着千丝万缕的联系。这些疾病包括多趾、不育、视网膜变性、多囊肾、肿瘤等。这些纤毛,如同细胞表面的突出毛发,其长度从几微米到十几微米不等,广泛存在于人类及高等动物体内细胞中。
最近,南开大学药物化学生物学国家重点实验室的周军教授领衔的“细胞骨架与疾病”课题组,揭示了纤毛发生的新机制。这一重要的发现源自对一种名为CYLD的肿瘤抑制蛋白的研究。经过反复的试验,该团队成功地绘制出了CYLD蛋白调控纤毛发生的完整路径,并最近在《细胞研究》上在线发表了这一成果。
这个研究团队的杨云帆博士详细介绍了他们的发现。他们发现,肿瘤细胞的恶性增殖与其表面纤毛发生异常、无法感知外界信号有着紧密的联系。当实验小鼠的基因中合成CYLD蛋白的部分被敲除后,小鼠出现了多种典型的“纤毛病”症状,包括多趾、皮肤和肾脏原纤毛、气管动纤毛以及精子鞭毛缺陷等。纤毛的长度和数量都明显减少。
通过电子显微镜的分析,研究人员发现CYLD不仅有助于纤毛的基体定位于细胞膜,而且对于基体和轴丝的组织结构也十分重要。CYLD蛋白在纤毛发生过程中的作用机制主要体现在两个方面:一方面,CYLD促进Cep70去泛素化,使其与γ微管蛋白相互作用,帮助Cep70定位于中心体;另一方面,CYLD抑制HDAC6活性,提高微管蛋白的乙酰化水平。
杨云帆博士表示,未来的药物研发可以考虑以CYLD、Cep70、HDAC6为靶点,调控纤毛的发生,最终用于治疗各类纤毛病,如不育和呼吸系统疾病等。具有纤毛缺陷的肿瘤患者也有望因此受益。这一研究为开发新的治疗方法提供了重要的线索和可能的方向。
让我们期待这一研究领域能够取得更大的突破,为那些正在遭受纤毛相关疾病困扰的人们带来希望。