清洁肺细胞

A * STAR研究人员发现的一种分子可以解释细胞上刷状突起的形成，这可以解释如何在肺部气道内形成细胞。这一因子在斑马鱼和蝌蚪中发现，但也存在于人类中，可以揭示呼吸道疾病，并提供一种新的治疗策略。

就像小刷子一样，我们气管内的一些细胞被称为纤毛的细长延伸物覆盖。有节奏地跳动，纤毛扫除了粘液，粘液从我们呼吸的空气中捕获污染物。它们还在身体的其他部位提供力量，通过女性的输卵管移动脑周围的脑脊液和卵细胞。

形成纤毛的细胞依赖于称为转录因子的蛋白质来开启遗传程序。但促使细胞生长多个纤毛的因素 - 而不仅仅是一个，例如精子细胞的单个鞭毛 - 一直难以捉摸。“该计划非常精细和复杂 - 我们需要一种方法来解释转录程序如何在这些细胞中受到调控，”负责该研究的A * STAR分子和细胞生物学研究所的Sudipto Roy说。

他的团队发现一种叫做Gmnc的转录因子是斑马鱼和青蛙胚胎中多细胞形成所必需的。当科学家们抑制这些模式生物体中Gmnc的产生时，形成的多细胞更少或没有。

此外，非洲爪蟾蝌蚪经过基因工程改造产生的Gmnc比正常水平更多，形成更多的多细胞，表明Gmnc在纤毛形成中起关键作用。

Gmnc如何调节基因表达的确切机制尚不清楚，因为Gmnc本身不含有DNA结合域，需要与其他转录因子结合才能调节基因。然而，罗伊说，Gmnc“似乎从鱼类一直到人类都有保守的作用。”

Roy的团队正在研究编码Gmnc的基因中的缺陷是否涉及一种称为减少多发性纤毛生成的疾病，其中患者产生的单个细胞不足以清洁其气道并失去肺功能。他说，发现这种疾病的遗传原因将使患者接受遗传咨询。

Roy也对Gmnc用于治疗因吸烟或接触严重污染的空气而失去气道纤毛的患者的可能性持乐观态度。“你可以考虑通过将这种基因设计成其他细胞类型并将其转化为多细胞来重新填充受损的气道，”他说。“这是一条激动人心的大道。”