纖毛病是細胞上一種叫做纖毛的結構發生功能障礙所導致的疾病,其臨床表現有多囊腎、進行性失明和耳聾、智障、內臟倒位(如心臟位于身體右側)、多指以及肥胖、糖尿病等。研究纖毛發生的調控機制有助于認識纖毛病的發病機理。
已有的研究表明,纖毛的發生首先需要由中心粒在細胞表面形成“基體”,以便微管這種細胞骨架的定向生長;此外,另一種細胞骨架——微絲的某種變化對纖毛發生也很重要。小RNA則是近年來發現的一類能調節細胞內蛋白質表達水平的核糖核酸。
朱學良研究組的研究生曹景利、沈義棟和副研究員鄢秀敏等發現,一種叫做miR-129-3p的小RNA能夠通過促進基體的形成和抑制分枝狀微絲,從而誘導初級纖毛的發生。
進一步機理研究表明,在培養的哺乳動物細胞中,miR-129-3p可同時抑制4個調節分枝狀微絲的蛋白質和一個抑制基體形成的蛋白質。在小鼠中,miR-129-3p在富含初級纖毛的腦、視網膜、腎臟等組織中高表達。在模式生物斑馬魚中抑制這個小RNA,會引起斑馬魚身體彎曲、心包囊水腫、內臟左右不對稱性紊亂等典型的纖毛病病征,纖毛的長度和數目也明顯減少,證明miR-129-3p通過調控纖毛發生而影響生物體的發育過程。
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