Zebrafish models of idiopathic scoliosis link cerebrospinal fluid flow defects to spine curvature.
Zebrafish models of idiopathic scoliosis link cerebrospinal fluid flow defects to spine curvature.
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特发性脊柱侧弯的斑马鱼模型将脑脊液流缺陷与脊柱曲率联系起来。
DOI：
10.1126/science.aaf6419
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发表时间：
2016-06-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ciruna B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grimes DT;Boswell CW;Morante NF;Henkelman RM;Burdine RD;Ciruna B
特发性脊柱侧凸（IS）影响了全世界3%的儿童，但脊柱畸形的潜在机制仍不清楚。在这里，我们表明，ptk7突变斑马鱼，一个忠实的遗传模型的IS，表现出室管膜细胞（EC）纤毛的发展和脑脊液（CSF）流动缺陷。在运动纤毛谱系中转基因重新引入Ptk7可预防ptk7突变体的脊柱侧凸，而多个独立纤毛运动基因的突变产生IS表型。我们定义了脊柱形态发生中活动纤毛的有限发育窗口。值得注意的是，脊柱侧凸发作后纤毛运动的恢复阻断了脊柱弯曲的进展。总之，我们的研究结果表明纤毛驱动的CSF流动在脊柱发育中的关键作用，暗示CSF流动的不规则性是IS的潜在生物学原因，并提供了非侵入性治疗干预可以预防严重脊柱侧凸的原理证明。
Idiopathic scoliosis (IS) affects 3% of children worldwide, yet mechanisms underlying spinal deformity remain unknown. Here we show that ptk7 mutant zebrafish, a faithful genetic model of IS, exhibit ependymal cell (EC) cilia development and cerebrospinal fluid (CSF) flow defects. Transgenic re-introduction of Ptk7 in motile ciliated lineages prevents scoliosis in ptk7 mutants, while mutation of multiple independent cilia motility genes yield IS phenotypes. We define a finite developmental window for motile cilia in spine morphogenesis. Notably, restoration of cilia motility, after scoliosis onset, blocks spinal curve progression. Together, our results indicate a critical role for cilia-driven CSF flow in spine development, implicate irregularities in CSF flow as an underlying biological cause of IS and provide proof-of-principle that non-invasive therapeutic intervention could prevent severe scoliosis.
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影响因子：
64.8
作者：
Essner, JJ;Vogan, KJ;Brueckner, M
通讯作者：
Brueckner, M
影响因子：
4.6
作者：
Hayes, Madeline;Naito, Mizue;Ciruna, Brian
通讯作者：
Ciruna, Brian
影响因子：
9.8
作者：
Austin-Tse, Christina;Halbritter, Jan;Hildebrandt, Friedhelm
通讯作者：
Hildebrandt, Friedhelm
DOI：
10.1016/j.bbadis.2015.10.014
发表时间：
2016-03
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Simon MJ;Iliff JJ
通讯作者：
Iliff JJ
影响因子：
21.3
作者：
Borovina, Antonia;Superina, Simone;Ciruna, Brian
通讯作者：
Ciruna, Brian