细胞原纤毛与骨相关疾病的研究进展-分子影像学杂志.PDFVIP

·8 · doi 10.3969/j.issn. 1674-4500.2015.01.03 分子影像学分子影像第年第3838卷第卷第11期期 综述 细胞原纤毛与骨相关疾病的研究进展细胞原纤毛与骨相关疾病的研究进展 1 2 3 2 杨建波 ，李飞龙 ，胡 宁 ，汪长东 1 2 湖北省老河口市中医医院，湖北 老河口 441800 ；重庆医科大学 基础医学院生物化学和分子生物学教研室， 3 分子医学与肿瘤研究中心， 附属第一医院骨科，重庆400016 摘要：纤毛广泛存在于体内的细胞表面，其中“9+0”型纤毛又被称为原纤毛。纤毛在机体发育和调节过程中必不可少，与许多疾 病的发病有关，尤其是骨方面。本文就纤毛和原纤毛的结构、调控、作用，及原纤毛在骨发育、骨相关细胞中作用和原纤毛相关 骨疾病进行综述。 关键词：原纤毛；骨；纤毛疾病 纤毛存在于体内几乎所有类型的细胞表面，并突出 动9+2 型纤毛；（4）运动型9+0 型纤毛。人多数细胞中有 细胞表面［1］，是结构基础为微管的“毛发状”细胞器。研 一根不动的纤毛，为9+0 型纤毛，称为不动纤毛或原纤 究发现，在机体发育的调节过程中纤毛起着必不可少的 毛，其不具有和运动相关的蛋白结构，缺少中心微管和 作用。在纤毛中，原纤毛是由基于鞭毛轴丝的微管组成， 动力臂与辐条结构。 上覆特异的浆膜，并有鞭毛内运输（intraflagellar trans- 1.2 纤毛的调控 port, IFT）的作用。另外原纤毛内没有蛋白的生成，所以 纤毛的产生可能是细胞极化的结果，在细胞分裂间 蛋白通过微管从细胞器高尔基体处产生后传输到纤毛 期，中心体的中心粒可转化为基体，在基体的基础上，组 中，其结构的完整性与许多疾病具有相关性，如关节炎、 装纤毛，纤毛形成［4］。纤毛形成的关键蛋白为IFT 蛋白， 骨质疏松症、多囊肾疾病、心衰、肥胖和癌症［2-3］。纤毛的 IFT 复合体包括20 种以上的IFT 蛋白，分为两种复合 絮乱可以导致骨的畸形，此外纤毛相关信号通路如 体，即IFT-A 和IFT-B 复合体［5］，IFT 复合体沿轴丝微管 Hedgehog 信号通路和Wnt 信号通路调控了骨的增殖和 进行双向物质运输，包括基底到纤毛顶端的正向运输和 发育，而这与纤毛的长度、完整度等相关。本文就纤毛 顶端到基底的逆向运输，正向运输的IFT 由异三聚体驱 的结构、调控、作用，和其在骨发育、骨相关细胞中作用 动蛋白-2 （heterotrimeric kinesin-2 motor）调控 。 和纤毛相关骨疾病方面进行综述。 Rabin8 和BBS(Bardet-Biedl syndrome)蛋白复合体直 接相互作用，Rabin8对Rab8 GDP/GTP 相互交换，另外 1 纤毛的结构、调控和功能 Rabin8 GTP 通过囊泡运输到纤毛基底部，在这和纤毛 1.1 纤毛的结构 膜或IFT 复合体结合，在基底部，纤毛蛋白在IFT-B 复合 纤毛长度因细胞类型或生物个体不同而不同，但直 体的协助下，和细胞驱动蛋白2 （kinesin-2 motor）一起 径相似。纤毛可以分为三个部分：轴丝、纤毛膜和纤毛 把纤毛蛋白转移到纤毛顶，此外IFT-A 复合体和细胞质 基质。轴丝来至于基体(basal body) ，由9排环形的双联 的动力蛋白相互结合进行逆行运输，进行蛋白回收利 体微管和其附属的蛋白构成，在中心有一对中心微管， 用。基于这种可控的双向运输机制，纤毛可有序的组 基体是纤毛的基底部，为活动的中心粒，由9 个0.4 μm 装、维持和分解