生物个体和器官发育涉及到细胞增殖、分化、迁移等一系列高度复杂的生理活动，受到基因表达的严格调控。SWI/SNF复合体是一类能够通过调节染色质组织在基因组水平上调控基因表达的染色质重塑复合物，在维持细胞干性和胚胎发育中发挥重要作用。纤毛作为重要的亚细胞器，在肾脏、视网膜等纤毛富集器官的发育以及正常形态和功能维持中起关键作用。纤毛的组装受Foxj1和Rfx等转录因子的调控，然而，纤毛组装及稳定性的表观遗传调控机制仍不清楚。

近日，同济大学生命科学与技术学院曹莹教授团队在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“Epigenetic regulation of cilia stability and kidney development by the chromatin remodeling SWI/SNF complex in zebrafish”的研究论文。该研究阐明了斑马鱼中SWI/SNF复合体组分Actl6a通过直接调节纤毛组装程序来维持纤毛稳定性和肾脏稳态，揭示了动物体内纤毛解聚的表观遗传调控机制。

该研究首先通过遗传筛选实验，发现SWI/SNF复合体多种组分的缺失均可诱导斑马鱼胚胎出现多囊肾和纤毛解聚等异常表型。对缺失该复合体重要亚基Actl6a的胚胎进行多组学分析(RNA-seq、ATAC-seq和FitCUT&RUN)，发现一组纤毛基因，包括关键的纤毛组装调控因子foxj1a和rfx2，在转录水平、染色质可及性以及与SWI/SNF的结合性方面表现出一致的下调趋势。foxj1a和rfx2敲除的斑马鱼胚胎具有纤毛生成缺陷和多囊肾表型，且foxj1a和rfx2的mRNA能够显著挽救actl6a突变体的相关缺陷。这些结果提示，SWI/SNF复合体通过调节纤毛组装程序来维持纤毛稳定性和肾脏正常发育。

SWI/SNF复合体调控纤毛稳定性的作用机制

(A) actl6a缺失导致斑马鱼肾囊肿形成及前肾单纤毛解聚; (B)在actl6a缺失的斑马鱼胚胎肾小管远端，纤毛组装关键因子rfx2和foxj1a的表达显著下调; (C) SWI/SNF复合体调控纤毛稳定性的机制模型。

综上所述，该研究发现SWI/SNF复合体通过直接调节关键纤毛基因(包括纤毛转录因子foxj1a和rfx2)的染色质可及性来调控其表达，从而维持纤毛的稳定性和肾脏的正常发育。该研究不仅为SWI/SNF突变导致的人类遗传疾病(如Coffin-Siris综合征)中的肾脏表型提供了理论依据，还提示SWI/SNF复合物可作为治疗部分纤毛病和肾脏畸形的潜在治疗靶点。

同济大学生命科学与技术学院博士研究生程小瑜、同济大学生命科学与技术学院博士后朱乾书(已出站，现工作于重庆市妇幼保健院)为该论文共同第一作者。同济大学生命科学与技术学院曹莹教授为该论文通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。