Cell：绘制纤毛蛋白图谱有助于了解罕见的儿童疾病和遗传疾病

几乎每个人类细胞上都附着有一种类似天线的结构，称为初级纤毛。它能感知细胞周围环境，并控制细胞如何响应来自外界的信号。美国和瑞典的新研究绘制并识别了构成这些结构的数百种蛋白质，为未来纤毛生物学、疾病机制和潜在疗法的研究提供了新见解。

研究人员在《细胞》杂志上发表报告称，他们利用先进的成像和基于抗体的技术，绘制了三种人类细胞初级纤毛内部蛋白质的分布图。他们分析了超过12.8万根单独的纤毛，识别出715种蛋白质，这些蛋白质位于纤毛的不同部位，负责感知机械或化学信号（如激素）。这些初级纤毛不同于负责液体或细胞运动的运动纤毛。

研究还确定了一个可能与多种纤毛功能障碍相关疾病有关的基因。这些功能障碍可导致影响身体多个部位的疾病，从大脑、眼睛到肾脏和骨骼。此外，研究人员发现了91种以前从未与纤毛联系起来的蛋白质。

该研究拓展了目前对纤毛的理解，将其视为高度适应性强、功能多样的信息处理器，它们会调整自身的蛋白质组成以适应所属细胞的需求。细胞似乎会定制其纤毛的蛋白质组成，以执行特定的感知任务。这些新发现的纤毛蛋白质激发了许多关于纤毛的新假设。

通过与斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的临床医生合作，该团队通过将其蛋白质列表与未确诊综合征患者的遗传数据进行比较，探索了其研究结果的临床相关性。在此过程中，他们在一名患有类似纤毛病症状的儿童身上发现了一种基因变异CREB3。

这一发现为识别新的致病基因和更好地了解罕见疾病打开了大门。它还可能提高纤毛病诊断的准确性。纤毛病是一类遗传性疾病，致病基因导致纤毛功能障碍。患者表现出多种症状，例如每只手有六根手指、智力缺陷、失明或肾脏缺陷。但由于研究纤毛蛋白质组成的困难，将罕见疾病与纤毛联系起来一直受到限制。

研究人员对人类细胞初级纤毛的蛋白质组成进行了全面分析，为识别新的致病基因和更好地了解罕见疾病打开了大门。他们对纤毛蛋白质的空间图谱有助于更好地理解和诊断罕见的纤毛病。该研究的数据通过人类蛋白质图谱数据库公开，供全球科学家和临床医生使用。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Jan N. Hansen et al, Intrinsic heterogeneity of primary cilia revealed through spatial proteomics, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.08.039.