5′- 肌醇磷酸酶 Inppl1a：调控斑马鱼脊索与软骨内成骨发育的关键因子及对骨骼疾病的启示

为探究软骨内骨和脊索在调节细胞和组织扩张方面是否存在共同的遗传和细胞机制，研究人员开展了关于 5′- 肌醇磷酸酶基因（inppl1a）的研究。结果发现，inppl1a 可调控脊索扩张，影响脊柱发育和软骨内骨延长，揭示了细胞大小调控的共同机制。

　　细胞大小在组织形态发生中起着关键作用。例如，生长板肥大软骨细胞（hypertrophic chondrocytes）通过细胞生物合成和不均衡的液体摄取，体积可扩大 10 到 20 倍，以此推动软骨内骨（endochondral bone）的延长。同样，脊索液泡化细胞（notochord vacuolated cells）会扩张成为发育胚胎中最大的细胞类型之一，进而驱动轴向延伸。在斑马鱼中，脊索液泡化细胞经历液泡融合，形成一个充满液体的大液泡，占据细胞质空间，促进液泡化细胞的扩张。当这一过程出现异常时，脊索缺乏足够的静水压力来支持椎骨的骨沉积，导致成年斑马鱼脊柱的椎骨畸形和脊柱侧凸。然而，目前尚不清楚软骨内骨和脊索在调节细胞和组织扩张方面是否共享共同的遗传和细胞机制。在这里，研究表明 5′- 肌醇磷酸酶基因（inppl1a）能够独立于液泡融合来调节脊索扩张，从而在遗传上使这些过程相互分离。研究还证实，依赖于inppl1a的液泡化细胞扩张对于建立脊索的正常力学特性以及促进直脊柱的发育至关重要。最后发现，inppl1a对于鱼类的肥大软骨细胞分化和软骨内骨延长也很重要，这与人类INPPL1相关的软骨内骨疾病 —— 骨发育不全（opsismodysplasia）的情况一致。总体而言，这项研究揭示了一种共同的细胞大小调节机制，该机制影响着对骨骼发育和身材矮小症至关重要的不同组织。