Multiscale patterning outside the cell: the C. elegans model extracellular matrix

皮肤是机体抵御外界机械损伤和病原入侵的第一道防线。跨物种比较显示，皮肤的顶端细胞外基质 (apical extracellular matrix, aECM) 由蛋白质、多糖和脂质组成，既维持了屏障功能，也提供了结构支撑。人类皮肤功能异常可导致慢性伤口修复缺陷、瘢痕增生及纤维化等疾病。
本研究以 C. elegans 的简单皮肤为模型，解析aECM在体内的构建与功能。线虫表皮的aECM（即角质层）由数十种胶原蛋白及非胶原蛋白组成。三种胶原蛋白协作形成精细排列的柱状结构，维持基质分层并参与损伤感知 (Adams, Pooranachithra, 2023, Nat. Comms)。皮肤表层含有富含低复杂度串联重复序列的非胶原蛋白 (如Epicuticlins)，调控脂质层结构 (Pooranachithra, 2024, Development)。
通过与Jordan Ward (UC Santa Cruz) 合作，我们建立了一个包含100余种内源性标记aECM成分的线虫品系库，揭示了多种此前未知的基质亚结构。这一模型研究有助于理解更复杂生物体（如脊椎动物）皮肤的aECM模式与功能。