进化所赵呈天教授团队在纤毛调控胚胎体轴发育方面的工作取得重要成果

发布者:张川发布时间:2018-11-13浏览次数:656

20181112日,海洋生物多样性与进化研究所赵呈天团队(纤毛与器官发育实验室)的研究成果:“Cilia-driven cerebrospinal fluid flow directs expression of Urotensin neuropeptides to straighten the vertebrate body axis(《纤毛驱使脑脊液流动,增强Urotensin神经肽表达,进而促进脊椎动物的体轴发育》)国际著名学术期刊《Nature Genetics(《自然·遗传学》,影响因子27)上在线发表。该刊是遗传学领域的顶级旗舰级期刊,该成果的发表表明团队在纤毛发育相关的研究得到了国际前沿领域的高度认可。

此项工作第一作者为赵呈天教授指导下的博士生张晓丽和硕士生贾硕,赵教授为通讯作者。本项成果获得了国家自然科学基金优秀青年基金、国家实验室鳌山人才项目及山东省杰出青年基金等项目的资助。

纤毛作为一种重要的亚细胞结构,普遍存在于几乎所有的动物细胞中。近年来的研究表明,纤毛参与调控细胞的多种生理功能,在胚胎发育过程中发挥重要作用。其发育缺陷可引起多种遗传疾病,包括人类的多囊肾、骨骼发育异常、失明、不孕不育、多种内脏发育缺陷等。

赵呈天教授领导的团队主要以斑马鱼为模式生物,研究纤毛的形成机制及纤毛遗传病的发病机理。在本项工作中,该团队通过对斑马鱼纤毛突变体的研究,鉴定出影响体轴发育的重要神经肽,指出脑脊液中肾上腺素等多巴胺分子是调控该神经肽分泌的重要信号,并发现神经管底部的纤毛在促进脑脊液流动过程中发挥重要作用。同时,该神经肽通路的缺陷可导致斑马鱼发育出现脊柱侧弯表型,此现象模拟、重现了青少年特发性脊柱侧弯 (adolescent idiopathic scoliosis, AIS) 的疾病特征。AIS是一种严重影响青少年身体发育的常见脊柱疾病,发病率高达3-4%,患者往往需要通过长期佩戴支撑装置或者通过脊柱手术治疗来进行矫正。本研究成果首次从分子水平上解释了脊柱侧弯的潜在发病机理,为人类AIS疾病的机理研究及临床治疗提供了重要参考。

赵呈天教授2012年作为我校海洋生物多样性与进化研究所“筑峰人才工程”引进的青年学者,领导组建了纤毛与器官发育团队,近年来的工作先后发表在《PNAS》,《PLOS Genetics》,《JBC》等自然指数期刊上。


全文网址:https://www.nature.com/articles/s41588-018-0260-3