多倍体细胞可存在于二倍体生物体内这一现象,在自然界中是广泛存在的,并且常见于癌细胞。由发育调控的多倍体细胞通过改变细胞周期进行多次核内DNA复制,但不经历细胞分裂期,它们以此作为多倍体细胞的分化过程。在增殖细胞中,中心体作为微管组织中心,但细胞一旦退出细胞周期进行分化,非中心体微管组织中心则会调控这些细胞的微管分布。分化但仍进行核内复制的多倍体细胞是如何调控微管分布的呢?我们对此并不十分清楚。本研究利用果蝇为模式生物,探究了在果蝇脂肪体及其他类型的多倍体细胞中,均存在着环绕细胞核的微管网络,我们定义其为“核周微管组织中心”。核周微管组织中心对于维持细胞核大小和位置有着重要作用。在对果蝇IV型胶原蛋白分泌影响因子的筛选实验中,我们发现了敲低血影斑蛋白Shot能够引起胶原蛋白等基膜组分不能正常释放到细胞外。进一步研究发现Shot在果蝇幼虫的多倍体组织中定位于核周微管网络。在敲低Shot的多倍体细胞中,核周微管网络不再环绕细胞核,而是在细胞核周围出现一个异常聚集的微管组织中心,这是通过微管马达蛋白Kinesin介导的微管滑动所形成。利用活细胞成像技术,我们证实了核周微管组织中心和由于Shot缺失形成的异常微管组织中心都是十分活跃和动态的。有趣的是,我们还观察到这个异常的微管组织中心能够促进细胞质膜向内凹陷形成类似于单极性的分裂沟,并伴随发生细胞内的严重变化。在敲低细胞周期调控因子Cyc E,Cdk2和E2F的多倍体细胞中,核周微管网络不能正常形成。我们通过在血细胞中敲低Cdk1发现二倍体血细胞的多倍体化能够诱导形成核周微管网络。此外,本研究还鉴定了其他核周微管组织中心的组分,它们共同参与形成核周微管网络,并提出了在多倍体细胞中核周微管组织中心的建立模型。微管切割蛋白Kat-60L1将已形成的微管切割成小片段,微管负端结合蛋白Patronin能够与其负极结合并稳定,从而为微管生长提供模板,再通过Shot与核膜蛋白的相互作用将微管锚定到核膜,从而形成核周微管组织中心。综上所述,本研究发现了多倍体化与核周微管网络的关系,揭示了Shot及其他各组分对于形成和维持核周微管网络的重要作用。