整个动物王国的物种都以身体最外层与环境之间的重要界面为特征。复杂的微观结构——以人类外层皮肤为特征，作为一个例子——已知以矩阵模式组装。

　　但是这些复杂的结构，被称为顶端细胞外基质(aecm)，是如何组装成精心编织的结构仍然是一个难以捉摸的问题。

　　现在，经过多年的研究和技术先进仪器的力量，加州大学圣地亚哥分校的科学家们已经在一种微小的线虫中解开了这种基质的基础。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)由于其透明的结构，研究人员可以窥视其身体内部并检查其皮肤，因此数十年来一直被广泛研究。

　　在《自然通讯》杂志上，生物科学学院的研究人员现在已经在纳米尺度上破译了蛔虫体内aECM模式的组合。一种强大的超分辨率显微镜帮助揭示了以前看不见的与柱相关的模式，称为支柱，这是aecm正常发育和功能的关键。

　　生物科学学院教授、该论文的资深作者安德鲁·奇泽姆(Andrew Chisholm)说:“支柱就像小柱子，连接着基质的不同层，起到一种脚手架的作用。”

　　虽然蛔虫由于其简单、透明的身体而成为实验室研究的模式生物，但在表面之下，它们具有复杂的结构。它们还拥有近2万个基因，与人类基因的数量差不多，因此可以为更高级生物的结构和功能提供经验。

　　研究人员专注于被称为角质层的蛔虫外骨骼，发现支柱的缺陷会导致非自然的层肿胀，或“起泡”。在角质层内，研究重点是胶原蛋白，这是我们体内最丰富的蛋白质家族，有助于保持身体物质的结合。

　　奇泽姆说:“支柱将关键的层连接在一起。“没有它们，这些层就会分离，导致起泡等疾病。在起泡突变体中，你看不到任何支柱。”

　　传统的实验室仪器以前对支柱成像没有细节，经常导致不确定的斑点。但是通过生物科学助理教授安德烈亚斯·恩斯特的实验室，他们使用了先进的仪器——3d结构照明超分辨率显微镜(3D-SIM)——将支柱置于令人惊叹的焦点上，并使其功能更容易定义。然后，研究人员能够解决纳米尺度的支柱组织和以前没有记录的角质层的图案水平。

　　奇泽姆说:“我们可以准确地看到这些蛋白质在基质中的去向。”“这可能是矩阵如何组装成非常复杂的结构和非常复杂的图案的范例。”

　　两位第一作者，Jennifer Adams(高级研究员)和Murugesan Pooranachithra(博士后)，对这篇论文做出了同样的贡献。其他共同作者有Erin Jyo, Sherry Li Zheng, Alexandr Goncharov, Jennifer Crew, James Kramer，神经生物学教授Yishi Jin，细胞与发育生物学助理教授Andreas Ernst和Andrew Chisholm。