人体大多数细胞表面存在被称为初级纤毛的基于微管结构的毛发状细胞器。它类似 “天线”从质膜伸出，参与细胞增殖、分化、信号转导、迁移、极性等生命进程。初级纤毛受损诱发多囊肾、神经发育异常、失明、肥胖等多种疾病。TMEM216是一种四次跨膜蛋白，最初Gleeson等人研究发现纤毛病患者体内发生TMEM216基因突变，斑马鱼中tmem216表达的缺失也导致类似纤毛病表型的原肠发育缺陷。然而对于TMEM216在纤毛发育以及相关信号通路中的作用还有待探索。

2024年1月23日，刘相国教授课题组在Science Signaling上发表了题为TMEM216 promotes primary ciliogenesis and Hedgehog signaling through the SUFU-GLI2/GLI3 axis的研究论文。揭示了TMEM216对Hedgehog (Hh)信号通路的调控机制，为TMEM216突变导致的相关疾病患者的临床治疗提供了新思路。

研究者首先在敲除小鼠模型中验证了TMEM216对纤毛发生的影响，Tmem216缺失导致小鼠胚胎和围产期致死以及严重的纤毛病表型。之后分析发现TMEM216缺失抑制Hh信号通路。Hh信号通路在胚胎发育和干细胞稳态中发挥重要作用。初级纤毛的正常发育是信号转导，特别是Hh信号转导所必需的。TMEM216与Hh通路的负调节因子SUFU以及Hh下游的转录因子GLI2/GLI3相互作用。TMEM216与SUFU竞争和GLI2/GLI3的结合，从而减弱了GLI2/GLI3抑制形式形成，最终导致Hh信号的激活。综上，该研究揭示了TMEM216在调控纤毛稳态功能之外的新机制，表明TMEM216-SUFU-GLI2/GLI3轴在TMEM216缺陷诱导的纤毛病和Hh信号异常中起着重要作用。

刘相国教授和苏玲副教授为该论文的共同通讯作者；助理研究员王莹莹，硕士研究生姚辉丽为该论文的共同第一作者；邵明教授和孙晓阳副教授为论文共同作者。本工作受到国家自然科学基金和9159金沙游戏场青年学者未来计划的资助。