日前，丹麥研究人員的一項(xiàng)新研究，描述了細(xì)胞彼此通訊時(shí)采用的一個(gè)新機(jī)制。這一突破性的發(fā)現(xiàn)可以增進(jìn)人們對(duì)細(xì)胞表面纖毛的認(rèn)識(shí)，幫助人們進(jìn)一步理解相關(guān)疾病和出生缺陷。

細(xì)胞表面的纖毛原纖毛（Primary cilia）是人體內(nèi)幾乎所有細(xì)胞都具有的表面突起結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)從其他細(xì)胞接收信號(hào)（如生長(zhǎng)因子和激素），并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)的應(yīng)答。如果原纖毛出現(xiàn)缺陷，就會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重的疾病，包括心臟病、多囊腎病、失明、癌癥、肥胖癥和糖尿病等等。不過(guò)，此前人們并不了解原纖毛捕獲和轉(zhuǎn)換信號(hào)的具體機(jī)制。

這一突破性的研究由哥本哈根大學(xué)的Dr. Søren Tvorup Christensen和Lars Allan Larsen教授領(lǐng)導(dǎo)，文章發(fā)表在Cell旗下的Cell Reports雜志上。

“我們闡明了原纖毛結(jié)構(gòu)處理信號(hào)的全新通路，通過(guò)這一路徑外界信號(hào)得以決定細(xì)胞的分裂和運(yùn)動(dòng)。這一機(jī)制還可以幫助我們理解，干細(xì)胞發(fā)育成為心肌細(xì)胞的過(guò)程，”Søren Tvorup Christensen說(shuō)。

“我們發(fā)現(xiàn)，原纖毛不僅可以通過(guò)頂部的受體捕獲信號(hào)，還能夠?qū)⑻囟愋缘氖荏w運(yùn)送到原纖毛的底部。這些受體到達(dá)原纖毛底部后，活化并與其他一些信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生相互作用。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGFβ受體就屬于這類受體，此前有研究顯示，TGFβ受體涉及了一些出生缺陷和癌癥。可以說(shuō)原纖毛的底部是一種控制中心，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞功能，來(lái)確保胎兒發(fā)育和維持成人器官的功能。”

TGFβ信號(hào)和心臟發(fā)育Lars Allan Larsen教授在心臟發(fā)育研究方面有多年經(jīng)驗(yàn)。他補(bǔ)充道：“TGFβ信號(hào)傳導(dǎo)在心臟的發(fā)育過(guò)程中非常重要，如果這一信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致先天性心臟病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有1%的新生兒受到這種疾病的影響。而我們的這項(xiàng)成果，是解析先天性心臟病發(fā)病機(jī)理的重要一步。”研究人員還指出，TGFβ信號(hào)傳導(dǎo)也與多種神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，例如阿爾茨海默癥、帕金森癥和智力低下等。

原纖毛對(duì)于人體健康很重要，科學(xué)家們一直對(duì)這一結(jié)構(gòu)很感興趣。下一步，研究人員將在一些具體的生物學(xué)過(guò)程中，分析原纖毛對(duì)TGFβ信號(hào)的調(diào)控。他們已經(jīng)開始研究，當(dāng)干細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞時(shí)原纖毛的作用機(jī)制。