纤毛是突出于大多数哺乳动物细胞表面的微管基细胞器，在感觉感知、信号转导、细胞运动调节等多种生命过程中发挥关键作用。纤毛功能障碍不仅导致一系列“纤毛病”（如多囊肾病、先天性心脏病、Bardet-Biedl综合征、原发性纤毛运动障碍），还广泛参与癌症、神经退行性疾病和特发性脊柱侧弯等多种疾病的发病机制。

然而，随着纤毛相关基因数量的激增，研究信息分散于海量文献和多个数据库中，严重阻碍了系统性理解与转化应用。如何整合碎片化数据、构建纤毛研究的系统生物学框架，已成为该领域亟待突破的重大挑战。

2026年4月22日，广东医科大学附属湛江中心医院张东慧/张超/冯伟/Chun-Jie Liu团队合作，正式发布CiliaKB（Cilia Knowledge Base, https://ciliakb.liulab.cloud/）——一个多维数据整合的系统性纤毛相关基因知识数据库。

该研究以题为CiliaKB: A comprehensive knowledge base for cilia-associated genes的文章形式发表于《PLOS Biology》。研究团队构建了当前覆盖范围最广、注释最全面的纤毛相关基因数据库，系统整合了纤毛相关基因的亚细胞定位、细胞过程、信号通路和疾病关联信息，为研究人员提供了一站式获取纤毛机制数据和挖掘转化线索的强力平台。

CiliaKB：覆盖最广的纤毛基因资源库

传统纤毛研究资源存在收录规模有限、更新滞后等问题。CiliaKB整合了SYSCILIA Gold Standard（SCGSv2，686个验证基因）、CiliaCarta（965个候选基因）和CilioGenics（258个候选基因）等现有主要资源，并基于超过6,000篇出版物（涵盖2015–2025年纤毛研究、2023–2025年纤毛病研究、纤毛与癌症、纤毛与神经疾病等）提供严谨的证据支持。

CiliaKB收录了1,978个基因，在规模上显著超过现有同类数据库。更重要的是，它不止于“多”，还做到了“全”——每个基因都配备了多维度系统化注释：

亚细胞定位分类：涵盖定位于纤毛/基体的一级纤毛基因，以及定位于细胞核、细胞质、线粒体、高尔基体、内质网等区室的二级纤毛基因，首次系统总结了细胞器间对纤毛发生的协同调控网络。

细胞过程整合：系统整合纤毛相关蛋白与DNA损伤应答、细胞衰老、自噬、细胞分裂等过程的关系。

信号通路梳理：梳理了Hedgehog、Wnt、PDGF、mTOR等十余条关键信号通路，呈现纤毛作为信号转导枢纽的全局视图。

疾病关联与转化：系统整合了纤毛相关基因与纤毛病、癌症、神经退行性疾病及其他人类疾病的关联注释，为疾病机制研究与转化探索提供系统性知识支撑。

细胞器间对话：一个更系统的视角

CiliaKB的一个独特亮点在于，它不仅关注纤毛本身，还系统梳理了纤毛与其他细胞器之间的复杂对话，为理解纤毛如何与细胞内其他结构协同工作，提供了前所未有的系统性框架。

数据库中详细注释了定位于不同细胞器的纤毛相关基因：线粒体相关基因通过ATP供应和氧化还原平衡支持纤毛发生；核内转录因子基因（如FOXJ1、RFX家族）则调控纤毛相关基因的转录表达。此外，CiliaKB还整合了纤毛蛋白在DNA损伤应答中的非纤毛功能—例如CEP164、CEP290等基因编码的蛋白可转位至DNA损伤位点，参与修复复合物组装。

从基因到疾病：搭建转化应用的桥梁

CiliaKB将纤毛基因的分子特征与疾病机制直接关联。研究团队为数据库配备了详细的疾病注释，涵盖纤毛病、癌症、神经退行性疾病及其他系统性疾病。通过交互式界面，研究人员可以探索纤毛基因在不同组织和发育阶段的表达模式，建立突变-表型关联，并访问整合的多组学数据。

这一设计将纤毛研究从分散的基因列表推进至可查询、可可视化、可转化的系统性知识平台。研究团队指出，CiliaKB有助于识别潜在的生物标志物、构建疾病进展预测模型，并为个性化治疗策略的设计提供数据支撑。该数据库尤其为理解纤毛相关疾病的组织特异性表现、发现新的药物靶点提供了重要资源。

未来展望

该研究使CiliaKB成为经验证的、可系统探索纤毛生物学与疾病关联的核心知识库。通过整合多组学数据与功能交互网络，CiliaKB将纤毛研究转化为一个可量化、可查询、可挖掘的系统性生物学框架。

未来，CiliaKB将实现基于最新研究成果的实时更新，持续保持在规模和功能上的优势，为纤毛研究者及临床研究提供了一个不可或缺的公共资源平台，推动纤毛生物学与纤毛病研究的创新发展。

该研究得到了国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金项目的支持。北京大学陈建国教授和滕俊琳教授提供了宝贵意见。

原文链接：https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003774&?

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