研究揭示纤毛在心血管功能和遗传疾病中的作用

查普曼大学的研究为纤毛膜内关键蛋白质的特性提供了新的见解，这些蛋白质在人类遗传疾病和心血管功能中起着至关重要的作用。

最近,初级纤毛这种细胞器存在于体内几乎所有类型的细胞表面，它被证明有膜肿胀。这被称为纤毛球，它们的结构和生理相关性仍然未知。

查普曼大学药学院博士后Ashraf Mohieldin博士是该研究的主要研究员，他带领团队对初级纤毛的结构进行了检查和分析，以更好地理解纤毛鳞茎及其意义。利用单细胞、单纤毛成像技术和蛋白质组学鉴定，他们发现纤毛球具有细胞外囊泡(EV)样特征。

细胞外囊泡有助于心血管细胞内的信息传递。Mohieldin的团队发现纤毛细胞外样囊泡(cELV)与EV有相似之处，它在纤毛信号、细胞功能和维持心血管稳态方面发挥着特定的作用。初级纤毛的膜含有这些感觉蛋白，可以检测来自其他细胞和附近环境的信号。作为调节基本信号通路的细胞隔层，蛋白质的信号检测激活了细胞的反应和行为。通过对172个cELV蛋白数据库的评估，研究人员还发现cELV具有独特的动态运动和机械流体力释放的能力。

原发性纤毛缺陷与被称为纤毛病的一系列遗传疾病有关，包括Joubert综合征、bardt - biedl综合征、多囊肾病和Meckel-Gruber综合征。纤毛虫病通常是慢性致残和危及生命的情况，影响多个器官系统。

Mohieldin说:“我们的发现第一次揭示了纤毛疾病中涉及的关键纤毛蛋白。”“我们希望我们的研究将重振我们对人类遗传疾病的理解和目前的方法。”

筛选异常的cELV功能蛋白质马希丁博士的实验室对斑马鱼和小鼠进行了研究。研究人员在斑马鱼中观察了随机的心环、脑积水和囊性肾脏疾病。此外，他们还观察了斑马鱼和小鼠的代偿性心脏收缩能力，以验证和比较数据。

通过这一实验，他们发现cELV的低循环会导致代偿心功能的低血压、左心室肥厚、心脏纤维化和致心律失常特征，从而导致小鼠的高死亡率。此外，在缺乏cELV的小鼠中，总体射血分数、每搏容量和心排血量均显著降低。此前没有研究发现cELV在斑马鱼和小鼠模型中的生理作用。

随着cELV与纤毛病和心血管功能之间的紧密联系的发现，希望未来的研究将专注于这些蛋白质，以帮助识别与纤毛功能障碍相关的疾病的可行治疗方法。

Mohieldin说:“针对这些蛋白质可以帮助科学家清楚地了解这些疾病的机制，并最终找到纤毛虫病的潜在治疗方法。”

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