发现组织形成的一个关键机制

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生物通报道：多伦多大学的研究人员发现了组织形成过程中的一个关键机制，它可能对组织工程学以及疾病研究例如脊柱裂和癌症有一定的意义。

多伦多大学的Rudolf Winklbauer教授和博士后Hiromasa ninomiya发现：控制细胞分化的机制与控制组织延伸的机制相同。有关这一发现的文章发表在7月15日的Nature上，它使我们对复杂的“形态发生”（"morphogenesis"）过程有了一定的了解。形态发生是胚胎发育的一个关键步骤，通过这一过程细胞和组织才形成了不同的形状。这个过程出现问题就会导致先天缺陷。

“形态发生一直都吸引着研究人员的注意力，”Winklbauer说。“它是胚胎发育的基础，并且与一些病态情况有关，例如脊柱裂—— 一种常见的先天性缺陷，脊髓发育不健全。”

Ninomiya和Winklbauer利用青蛙胚胎研究了“convergent extention”——会聚延伸或者叫融合延伸，就是通过细胞改变位置而使组织伸长的过程。他们还研究了这个过程与细胞分化的关系。通过给予不同剂量的激活素（activin）——一种诱导细胞分化的蛋白——就能使胚胎细胞分化为不同类型的细胞，例如形成蝌蚪尾巴的细胞和那些形成蝌蚪头的细胞。Hiromasa和Winklbauer发现，激活素剂量的轻微差别也会导致分化的细胞发生行为变化——即使这些细胞形成的是同一个组织。当这些细胞在离体条件下发育时，它们会自动在两极聚集起来形成伸长的背部组织，这种组织之后会发育成青蛙的脊柱。

“这些细胞不但发生分化而且它们还‘记得’应该去哪里，”Winklbauer说。“即使这些细胞混在了一起，他们还能自动地移动到正确的位置。而通过了解这个过程，研究人员将会更好的研究组织形成的分子基础。”

到目前为止，研究人员对有关如何控制组织形态变化的总体方向从而确保正常的胚胎发育这个问题还知之甚少。而这个发现也可能对组织工程学有一定意义，并且对那些研究体外控制组织或器官生长的研究人员也将有重要意义。

Winklbauer强调说，目前要想将这些发现与治疗疾病联系在一起，还需要做很多工作。“确定这个常见的机制是解开这个难题的第一步，我们现在必须找出启动这个过程的分子，”他说。（Yang Shujuan）