在哺乳動物的腦室和呼吸道中，大量運動纖毛通過協同擺動驅動腦脊液循環和黏液清除，這一過程依賴軸絲內部徑向輻條復合體介導的機械力信號傳導。過去人們已認識到不同物種的徑向輻條在形態上存在差異，但對后生動物在進化中是否獲得了特有的亞基來支撐組織層面的協調擺動功能并不清楚。2026年6月24日，浙江大學張倩婷、余超、桂淼課題組與中國科學院上海生物化學與細胞生物學研究所朱學良課題組合作完成了題為“RGS22 is a metazoa-specific radial spoke component required for coordinated ciliary beating”的研究，該工作發現RGS22蛋白是后生動物特有的徑向輻條1/2復合體組分，其缺失會破壞纖毛軸絲結構穩定性并導致小鼠腦積水。

研究團隊首先通過序列分析和系統發育樹構建發現，RGS22蛋白存在于所有具有運動纖毛的后生動物中，卻在領鞭毛蟲等原生生物中完全缺失，說明這是一個后生動物特異的分子。有意思的是，小鼠RGS22蛋白包含四個串聯的RGS結構域，但這四個結構域均缺乏與Gα亞基結合的關鍵保守殘基，表面電荷分布也與典型的RGS蛋白截然不同，提示RGS22不太可能作為經典的G蛋白信號調節因子發揮作用。通過自制特異性抗體，研究團隊在多種組織的多纖毛上皮細胞中檢測到RGS22的表達，包括腦室管膜、氣管、輸出小管和輸卵管，其表達起始時間與運動纖毛發生精確同步。利用超分辨SIM成像和免疫電鏡，他們進一步看到RGS22沿軸絲中央腔呈點狀分布，并與已知徑向輻條標志物AK8共定位，但AK8敲除后RGS22在纖毛中的定位被完全破壞，表明RGS22錨定于徑向輻條復合體依賴于AK8的存在。免疫共沉淀結合質譜分析鑒定出多個徑向輻條組分，卻沒有檢測到任何G蛋白，這從相互作用層面再次佐證RGS22行使的是結構功能而非信號調控功能。

為探索RGS22的生理作用，團隊構建了Rgs22基因敲除小鼠，發現在出生后第8天到第15天之間，敲除小鼠的側腦室面積開始進行性擴大，到第30天時超過半數的動物表現出明顯腦積水體征，包括圓頂狀頭骨和脊柱后凸畸形，且約50%的小鼠在出生后60天內死亡。在組織層面，腦室管膜上皮的多纖毛細胞雖然初始分化正常，但纖毛數量隨年齡增長進行性減少且長度明顯縮短，氣管上皮也出現類似的纖毛縮短現象。與此形成對照的是，在體外培養體系中，敲除小鼠的多纖毛細胞在血清饑餓后第8天和第10天仍能正常分化形成多纖毛，纖毛長度與野生型沒有顯著差異，說明RGS22參與的是纖毛在體內的長期維持而非初始組裝。冷凍電子斷層掃描重建發現，敲除小鼠室管膜纖毛軸絲的RS1遠端密度顯著減弱或發生傾斜，RS1在96納米重復單元中的結構完整性明顯受損，并且多個雙微管上的外動力蛋白臂呈現部分丟失。然而用免疫熒光染色檢測徑向輻條頭部和頸部核心組分RSPH3B、RSPH4A、AK8以及外動力蛋白臂重鏈DNAH9，它們在敲除纖毛上的定位和豐度都與野生型沒有差異，說明RGS22的缺失沒有破壞這些組分的運輸和組裝，而是削弱了RS1復合體在機械力作用下的抗形變能力。

隨后，研究團隊用高速轉盤共聚焦顯微鏡追蹤室管膜組織表面的熒光微球，發現敲除小鼠腦室表面的液體流速比野生型下降了約60%到70%，并且嚴重腦積水個體的流速進一步降低。團隊進一步地實時成像觀察顯示，野生型室管膜上超過90%的多纖毛細胞束表現為方向一致且同步擺動的成熟模式，而敲除小鼠中這一比例在輕度腦積水個體降至約45%，在重度個體中僅為15%左右，取而代之的是大量細胞束出現方向混亂或纖毛間擺動不同步的異常狀態。研究團隊用基體標志物CEP164和基足足標志物γ-tubulin染色后發現，敲除室管膜細胞中基體的旋轉極性分布變得十分散亂，整個視野的平均向量長度從野生型的0.984降至重度個體的0.608。此外，在精子鞭毛中，RGS22同樣定位于軸絲中央腔且缺失后導致RS1遠端密度減弱以及RS2-RS3橋連結構丟失，雖然敲除雄鼠仍可育，但精子數量下降、前向運動能力受損，體外受精率從83.8%降至28.1%。該研究為理解腦積水和原發性纖毛運動障礙的發病機制提供了新的分子靶點，也為后生動物運動纖毛在進化中獲得結構優化以適應組織層面協調擺動需求提供了直接證據。

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