《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Tekt2 regulates hair cell development and function by maintaining normal kinocilium morphology in zebrafish
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背景：感觉毛细胞（HCs）依赖由富含肌动蛋白的静纤毛和基于微管的动纤毛组成的高极化顶端装置检测机械刺激。尽管tektins是富集于纤毛和鞭毛的保守微管相关蛋白，其在感觉毛细胞形态发生与功能中的作用仍不清楚。方法：研究人员利用单细胞RNA测序、全胚原位杂交、遗传
背景：感觉毛细胞（HCs）依赖由富含肌动蛋白的静纤毛和基于微管的动纤毛组成的高极化顶端装置检测机械刺激。尽管tektins是富集于纤毛和鞭毛的保守微管相关蛋白，其在感觉毛细胞形态发生与功能中的作用仍不清楚。方法：研究人员利用单细胞RNA测序、全胚原位杂交、遗传学功能缺失与 Rescue 分析、行为学检测、扫描电镜及FM染料摄取实验，在斑马鱼中探究tektin 2（tekt2）的表达与功能。结果：单细胞RNA测序与原位杂交显示tekt2在神经丘、囊斑和壶腹嵴毛细胞中高表达；tekt2-mCherry报告基因进一步显示Tekt2富集于毛细胞顶端及动纤毛内。tekt2缺失导致听与前庭功能障碍及耳石形成异常，伴耳部纤毛减少变短；神经丘与壶腹嵴中毛细胞数目下降、毛束变短、动纤毛异常，并伴随静纤毛排布紊乱与毛细胞取向异常；FM染料摄取降低表明机械传导受损，外源tekt2可部分恢复。结论：Tekt2是毛细胞富集的微管相关因子，为斑马鱼毛细胞正常动纤毛形态、顶端极性、毛束组织及机械传导功能所必需。
研究背景与立项依据
感觉毛细胞（hair cells, HCs）是内耳与前庭系统将机械刺激转化为神经电活动的初级感受器，其顶端由阶梯状排列的肌动蛋白静纤毛（stereocilia）与一根基于微管（microtubule）的动纤毛（kinocilium）构成。哺乳动物前庭毛细胞出生后保留动纤毛，而耳蜗毛细胞在平面细胞极性（planar cell polarity, PCP）建立后丢失动纤毛；动纤毛作为空间参照决定毛束极性偏向。Tektins（Tekts）是保守的微管结合蛋白，富集于鞭毛与运动纤毛轴丝（axoneme），在精子发生中已被证实维持轴丝稳定与动力蛋白臂结构，但Tekt家族在感觉毛细胞纤毛稳态与机械传导中的角色长期未被阐明。已有线索显示Cep78经泛素依赖途径调控Tekt表达、tekt3缺失致斑马鱼听力下降，提示tekt家族可能连接纤毛稳定与听觉功能。基于此，研究人员在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》报道了tekt2在斑马鱼感觉毛细胞中的表达定位、功能缺失表型与机制结论。
主要技术方法与样本队列
研究人员整合已发表小鼠听觉/前庭毛细胞单细胞转录组，并构建斑马鱼Tg(pou4f3:mEGFP)品系（膜定位EGFP标记毛细胞）经荧光分选（FACS）获取GFP阳性细胞做单细胞RNA测序；以CRISPR/Cas9在Tg(pou4f3:mEGFP)背景敲除tekt2（选定-5 bp等位基因建系），并以剪接阻断型morpholino（MO）做敲低验证；辅以全胚原位杂交（WISH）、tekt2-mCherry顶端报告系、声惊跳反射与前庭眼反射（vestibulo-ocular reflex, VOR）行为学、抗微管蛋白免疫荧光、扫描电镜（SEM）、FM4-64/FM1-43染料摄取评估机械传导（mechanotransduction, MET），以及外源tekt2 mRNA/融合质粒救援实验；胚胎样本来自南通大学斑马鱼设施标准培育的野生型与转基因系。
研究结果
Tekt2在感觉毛细胞中富集：跨物种单细胞分析显示小鼠Tekt2限于前庭毛细胞（耳蜗几乎无），GO富集指向纤毛组织/组装/微管运动；斑马鱼scRNA-seq中tekt2在神经丘、壶腹嵴毛细胞高表达，拟时间分析示其随支持细胞向毛细胞分化及成熟阶段动态上调，与ift88等纤毛发生基因轨迹一致；WISH于24–96 hpf在囊斑、壶腹嵴、神经丘持续阳性；tekt2-mCherry共定位GFP标记动纤毛，确认顶端与轴丝富集。
tekt2缺失致发育畸形与躯体弯曲：CRISPR突变体3 dpf出现心包水肿与躯干弯曲（>20%心包积液、~30%弯曲），外源mRNA部分救援；形态正常纯合体可存活繁殖，后续分析限定外观正常幼鱼。
tekt2缺失损害听觉前庭行为与耳石发育：5 dpf声惊跳总位移与峰值速度显著下降，VOR眼动幅度减小，均被mRNA部分救回；耳泡（otic vesicle）中耳石数目异常（1或3枚替代正常2枚）、异位，提示定位缺陷。
tekt2缺失破坏耳泡纤毛发育：24 hpf抗微管蛋白染色示运动纤毛数目减少、黄斑毛细胞拴系动纤毛变短/缺失；30 hpf耳石未融合；运动纤毛摆动角幅减小、长度变短，表观搏动频率因15.2 fps采样受限未显差异（非真实频率）。
tekt2缺失破坏壶腹嵴与神经丘毛细胞发育：3–4 dpf神经丘与三处壶腹嵴毛细胞数显著减少，壶腹嵴动纤毛缩短，mRNA注射部分恢复。
tekt2敲低重现突变体表型：MO致异常剪接、qPCR确认下调；26%心包水肿、40%躯干弯、耳石融合障碍、神经丘/壶腹嵴毛细胞减少、惊跳与VOR减弱，独立验证表型特异性。
tekt2缺失扰乱神经丘动纤毛形态与毛细胞取向：突变体动纤毛GFP信号断裂、微管蛋白异常聚集（70%胚胎）；初级神经丘前后轴、次级神经丘背腹轴配对反向极性丧失，phalloidin示静纤毛actin-free间隙错位，mRNA救援恢复取向。
tekt2缺失损害静纤毛发育与机械传导：SEM示4 dpf阶梯状毛束部分丢失、最高静纤毛变短；FM4-64阳性毛细胞比例与荧光强度下降，tekt2-mCherry镶嵌表达区内mCherry+细胞FM1-43摄取强于相邻阴性细胞，证明MET功能依赖Tekt2。
讨论与结论翻译
讨论指出，Tekt2在小鼠前庭毛细胞高表达而耳蜗低，与动纤毛留存与否一致；斑马鱼所有毛细胞终生保留动纤毛，tekt2表达谱支持其跨物种保守参与动纤毛建成。耳石异常源于拴系动纤毛变短（锚定弱）与耳泡运动纤毛减少/摆幅降（前体颗粒运输受损）双重机制。听前庭行为缺陷由毛细胞数量下降、动纤毛形态/取向异常、静纤毛阶梯紊乱及MET减退共同导致；神经丘PCP配对反向丧失类比Vangl2缺失表型。毛细胞数减少是否主因增殖抑制或凋亡未定。
结论：本研究联合跨物种单细胞表达谱、体内定位与遗传学操作，鉴定tekt2为斑马鱼毛细胞发育关键调节因子；tekt2缺失损害耳石形态发生并致听力损失与前庭功能障碍，其缺陷引发毛细胞动纤毛结构与取向异常，伴毛束架构异常与MET功能下降；tekt2通过维持动纤毛完整间接支撑毛束取向与MET效能，是连接纤毛稳定与毛细胞功能的候选因子。
