Adv Sci：河北大学胡晓宇/王振山团队揭示miRNA调控纤毛长度的新机制

初级纤毛（简称为纤毛）是膜结合的细胞器，存在于大多数具有微管突起的哺乳动物细胞中，来源于母体中心粒。细胞含有的纤毛具有进化保守的功能，作为“天线”感知和传递细胞外信号到细胞内。因此，纤毛作为多种信号传导途径的启动器，对于细胞发育和生理活动是必不可少的。

纤毛通常在细胞周期的G1/G0阶段形成，并在有丝分裂前被吸收。纤毛长度是纤毛功能的前提条件，它由两个相互作用的过程决定，即纤毛组装和纤毛拆卸。当组装速率较快时，纤毛被拉长；当拆卸速率较快时，纤毛被缩短。因此，组装和拆卸之间的平衡对于保持正常的纤毛长度至关重要。

纤毛长度对外界刺激极为敏感。例如，瘦素治疗可增加下丘脑神经元细胞的纤毛长度；胰岛素介导的负反馈机制在脂肪分化过程中调节纤毛长度；肾小管上皮细胞上的纤毛在缺水时缩短。还有研究显示，下丘脑的纤毛长度经历周期性变化，与昼夜节律相关。纤毛长度失调会导致多种器官功能障碍，导致一类称为纤毛病的疾病。因此，了解纤毛长度是如何调节的，将为纤毛病的治疗和预防提供新视角。

miRNA作为一类非编码RNA，是有效的基因表达调控因子，miRNA的异常表达与纤毛病密切相关。然而，miRNA如何调节纤毛长度，目前仍不清楚。

2023年12月13日，河北大学胡晓宇/王振山团队在 Advanced Science 期刊发表了题为：The miR-669a-5p/G3BP/HDAC6/AKAP12 axis regulates primary cilia length 的研究论文。

该研究确定了一种miRNA——miR-669a-5p，其能够促进纤毛伸长，而不影响纤毛数量，并进一步阐明了miR-669a-5p/G3BP/HDAC6/AKAP12信号通路对纤毛长度的调控机制，为纤毛病提供了潜在的治疗靶点。

该研究采用钙离子冲击法将纤毛与细胞其余部分剥离开来，鉴定了一个关键miRNA——miR-669a-5p，其过表达可专一性地促进纤毛的伸长，但并不影响纤毛数量。在机制上。采用生物信息预测、点突变、过表达和敲低，抑制剂和模拟物处理等方法，证实G3BPs为miR-669a-5p的靶基因，miR-669a-5p靶向G3BPs后通过调控HDAC6和AKAP12的表达进而降低纤毛的解聚过程，导致纤毛长度增加。

该研究鉴定的miRNA及其信号通路，扩展了miRNA调控纤毛长度作用机制的理解，并为纤毛长度相关疾病的治疗提供了只改变纤毛长度而不改变纤毛数量的专一性作用靶点。

河北大学生科院在读博士生王伟娜和已毕业硕士生代旭瑶为论文第一作者，王振山教授、胡晓宇校聘研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、河北大学生命科学和绿色发展研究院以及河北大学高层次人才引进启动基金的资助。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202305068

转自：“生物世界”微信公众号

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