脊椎动物水陆过渡的皮肤适应性演化 - 水陆过渡是脊椎动物演化史上的重大事件，需要生理、形态和生物力学上的多项关键挑战克服，其中皮肤结构重塑（尤其是四肢接触面的适应性演化）起到核心作用 [2] - 适应陆地生活需要演化出特殊爪皮，包括角质层增厚以支撑体重和抵抗地面机械应力，以及表面演化出微纳米结构来增大接触面积和调节摩擦系数 [2] - 北京生命科学研究所陈婷团队在Cell发表研究，揭示了皮肤中的机械阻力机制通过适应性演化支持陆地运动，并为掌跖角化病（PPK）提供干预策略 [2] SLURP1基因在皮肤机械适应中的作用 - 研究发现皮肤上皮细胞中存在进化形成的机制可适应陆地生活机械应力需求 [3] - 四足动物保守存在的Slurp1基因在掌跖皮肤中特异性表达，人类SLURP1基因突变会导致掌跖角化病（PPK） [3] - 在Slurp1基因敲除小鼠中，降低爪皮机械压力可完全逆转PPK表型 [3] SLURP1蛋白的作用机制 - SLURP1蛋白定位于内质网（ER）膜，与钙泵SERCA2b结合 [3] - 通过维持机械压力下SERCA2b活性，SLURP1可调控细胞质低钙水平，抑制机械压力诱导的pPERK-NRF2信号通路激活 [3] - 基因干预该通路可有效逆转掌跖角化病（PPK） [3] 研究总结 - 研究阐明了一种基于内质网的机械压力抵抗机制，可增强细胞对持续机械压力的防御能力 [5] - SLURP1是一种在四足动物中保守的内质网膜蛋白 [6] - 在SLURP1缺失情况下，机械压力仍会引发掌跖表皮增生 [6] - SLURP1保持SERCA2b功能以维持细胞质钙水平 [6] - SLURP1阻止异常的pPERK-NRF2激活以维持表皮稳态 [6]