主要观点总结
本文详细描述了纤毛(cilia)的研究进展,包括其分布、功能、相关疾病以及研究历程。重点介绍了张锐课题组在纤毛领域的研究成果,包括动纤毛轴丝(axoneme)的高分辨结构研究以及不同组织纤毛的差异。此外,还提到了其他实验室的相关研究以及纤毛病的临床诊断等。
关键观点总结
关键观点1: 纤毛的分类和功能
纤毛可分为动纤毛和原纤毛两大类,遍布于人体各个组织和器官。动纤毛主要来源于多纤毛细胞和精子细胞,原纤毛被称为细胞的“天线”,主要负责接收外界信号并传导至细胞内部。
关键观点2: 纤毛病和相关研究
纤毛相关基因或蛋白异常导致的疾病统称为“纤毛病”,例如精子鞭毛相关的男性不育、输卵管纤毛受损导致的异位妊娠等。张锐课题组利用冷冻电镜技术解析了动纤毛轴丝的经典“9+2”结构的各个组分复合物,为临床诊断和治疗提供了指导。
关键观点3: 高等哺乳动物纤毛的研究
张锐课题组与Zeev-Ben-Mordehai实验室合作,解析并比较了高等哺乳动物体内3种主要的纤毛类型的高分辨结构,包括输卵管纤毛、脑室纤毛和精子鞭毛。这项研究攻克了径向微管和外部调控元件的精细结构等难题,报道了34个新的组分蛋白,总结了不同组织的特异性蛋白组分以及与纤毛病相关的蛋白组分。
关键观点4: 重要发现和结论
研究发现高等哺乳动物各个组织中来自multiciliated cells的纤毛具有高度保守性,其结构几乎一模一样。精子鞭毛的结构最为复杂,这与精子鞭毛的长时间运动和复杂的工作环境有关。此外,研究还揭示了radial spoke上存在帮助ATP再生的protein kinases和重要的信号传导蛋白等。
文章预览
纤毛 (cilia) 遍布于人体各个组织和器官,可分为动纤毛 (motile cilia) 和原纤毛 (primary cilia) 两大类。人体的动纤毛主要来源于两种细胞类型,多纤毛细胞 (multiciliated cells) 和精子细胞 (精子鞭毛被认为是一种特殊的纤毛) 。多纤毛细胞主要分布于脑室、鼻腔、气管和输卵管 【1】 ,靠有规律的摆动纤毛来移动细胞周围的液体。其中脑室纤毛负责维持脑液流动,鼻腔和气管纤毛负责清除黏液 (鼻涕和痰) ,输卵管纤毛帮助卵子从输卵管中向子宫运动。原纤毛被称为细胞的“天线”,主要负责接受外界信号并传导至细胞内部,是许多大名鼎鼎的细胞信号通路的始发站和中转站,比如Notch和Wnt。人类的视觉,嗅觉以及对其他外界信号的感知都与原纤毛密切相关。 图1:人体内各种多纤毛细胞的分布和功能 【1】 纤毛相关基因或者蛋白异常导致
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