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      耳感覺細(xì)胞靜纖毛是從腸道微絨毛進(jìn)化而來的嗎
      
			
      
				2019-01-31 15:39:03
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      進(jìn)化喜歡借錢。它可以采用已經(jīng)成功的生物結(jié)構(gòu)并改變它直到它起到新功能的作用。研究組織腸道微絨毛的蛋白質(zhì)的兩個獨立小組現(xiàn)在懷疑這可能是內(nèi)耳毛細(xì)胞毛細(xì)胞靜纖毛的發(fā)展的情況。雖然功能上非常不同，但組織微絨毛和毛細(xì)胞靜纖毛的蛋白質(zhì)復(fù)合物具有驚人的相似性。這兩篇論文都發(fā)表在1月25日的Developmental Cell上。
      

      耳感覺細(xì)胞靜纖毛是從腸道微絨毛進(jìn)化而來的嗎
      

      腸道微絨毛是指腸道的指狀突起。它們幫助身體捕獲通過腸道的營養(yǎng)物質(zhì)。微絨毛的大小大致相同，包裝非常緊密，為腸道細(xì)胞增加了表面積，確保它們盡可能多地吸收營養(yǎng)。該組織還幫助他們完成第二項工作，即作為抵御潛在微生物入侵者的主動障礙。
      

      眾所周知，腸道微絨毛的骨架是由肌動蛋白絲組成的，但兩個研究小組在新細(xì)節(jié)中描述的是將這些突起連接在一起的蛋白質(zhì)復(fù)合物 - 它與內(nèi)耳毛細(xì)胞靜纖毛的研究早期發(fā)現(xiàn)的有多少相似之處。這些結(jié)構(gòu)性見解證明腸道和耳朵通過進(jìn)化相連。
      

      “肌動蛋白突起是人體中非常常見的結(jié)構(gòu)：大多數(shù)上皮細(xì)胞具有這種結(jié)構(gòu)，我們的氣道系統(tǒng)，我們的腎臟結(jié)構(gòu)，甚至一些我們的感覺神經(jīng)元，”香港結(jié)構(gòu)生物學(xué)家張明杰說?？萍即髮W(xué)，其中一篇論文的高級作者。
      

      “我認(rèn)為我們聽覺中的感覺系統(tǒng)和我們的視力很可能會在以后的早期結(jié)構(gòu)中加入，因為形成這些結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)成分的基本原理高度相似，”張說道，警告我們?nèi)匀恍枰獔詫嵉淖C據(jù)。
      

      另一篇關(guān)于如何組織腸道微絨毛的論文的高級作者馬修泰斯卡分享了張的理論。
      

      “雖然推動微絨毛和靜纖毛細(xì)胞形成的機(jī)制可能不盡相同，但我們總覺得這些結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和組織方式會有相似之處，”范德比爾特大學(xué)學(xué)院的細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)家Tyska說。醫(yī)學(xué)。“這是基于幾十年前的研究，這些研究表明，當(dāng)感覺細(xì)胞長大的毛細(xì)胞靜纖毛時，它們似乎從小微絨毛開始。毛細(xì)胞不知何故學(xué)會采取微絨毛并夸大它們并建立靜纖毛，當(dāng)我們觀察腸道系統(tǒng)，我們所看到的可能是耳內(nèi)機(jī)械感覺細(xì)胞的原始版本。“
      

      Tyska還想知道毛細(xì)胞的機(jī)械感覺能力是否在腸道中有某種起源。支持這一點的一項證據(jù)是2014年Nature Communications(DOI：10.1038 / ncomms9871)的一項研究，該研究表明液體在胎盤上皮細(xì)胞表面的流動導(dǎo)致微絨毛生長。下一步將是看這種反應(yīng)是否與腸道平行。
      

      對于張，另一個難以解決的難題是為什么單個突變可以導(dǎo)致像Usher綜合征一樣使人衰弱的疾病，這會導(dǎo)致聽力和視力喪失，而腸道微絨毛的相應(yīng)突變則不那么嚴(yán)重。如果在進(jìn)化時間內(nèi)腸道較老，那么直腸可能只需要更多時間來開發(fā)強(qiáng)大的備份系統(tǒng)。
      

      “當(dāng)你有大量的基因組數(shù)據(jù)時，更難以確定哪種突變可能導(dǎo)致疾病，”張說。“本文為那些研究腸道微絨毛的人提供了一個起點，以尋找會改變其功能并導(dǎo)致問題的變化。”
      

      Tyska分享了這一倡議，他的論文已經(jīng)在研究突變蛋白之一(稱為ANKS4B)的擾動如何破壞微絨毛的粘附和組織。只需要一點點破壞，微絨毛就會看起來像一排排的電話桿到粗糙地毯上的纖維。更令人興奮的是，這些結(jié)果反映了在導(dǎo)致亞瑟綜合征的遺傳缺陷的靜纖毛系統(tǒng)中所見，進(jìn)一步強(qiáng)化了跨越不同組織類型保護(hù)肌動蛋白突出結(jié)構(gòu)的想法。
      
			

			
        
      
			
      
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