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清华大学发现调控转化生长因子的新机制

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来源: 作者: 2019-05-17 02:27:58

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清华大学生物与技术系发育生物学实验室和分子细胞生物学实验室的科学家们在对斑马鱼的研究中发现了诱导脊椎动物胚胎中胚层生长的转化生长因子的新调控机制,他们的研究成果发表在10月1日出版的美国《科学》杂志上。

动物包括人类都是由单细胞胚胎发育而成的,胚胎发育又是一个异常复杂的过程,各种组织和器官的构成触及细胞增殖、分化和运动等,而这些过程必须受到精密的调控,其中任何一个环节出现了毛病,都会产生胚胎畸形、甚至死亡,或引起多种先天性疾病。调控这一系统细胞增殖、分化和运动的因素包括生长因子、细胞因子、生长抑制因子和细胞外间质来源信号等,其中生长因子是通过与细胞生长因子受体的特定结合而发挥作用,有些生长因子作用于多种类型的细胞,有些则只对特定的细胞起作用,目前发现的生长因子有多种,转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGFβ)是其中一种类型。TGFβ是一个超级家族,它包括转化生长因子β、骨形成蛋白(BMP)、活化素(Activin)等,Nodal蛋白质是这个超家族的成员之一。

科学家们早已鉴别出Nodal蛋白质是引诱脊椎动物胚胎产生中胚层的关键信号。他们发现,为了保证中胚层组织不至于太多,胚胎细胞会产生一些抑制Nodal信号的蛋白质,它们主要是与Nodal信号的正调控因子(促进Nodal蛋白质发挥作用的因子)结合而减弱Nodal的活性。那末是不是还存在抑制Nodal信号的其它机理呢?

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学孟安明教授领导的发育生物学实验室和陈晔光领导的份子细胞生物学实验室合作,以斑马鱼作为研究对象,发现在斑马鱼胚胎的初期发育过程中,一个名为Dpr2的基因在中胚层前体细胞中有一种特异性表达。Dpr2蛋白质负面调节Nodal信号,抑制Dpr2的表达可以增加中胚层组织,而增加其表达可以减少中胚层组织。他们的研究进一步发现,Dpr2通过与转化生长因子β受体的结合,加速了这些受体的溶解体降解,从而调节Nodal信号对中胚层生长的诱导作用。

孟安明说:“不同脊椎动物的胚胎发育进程和规律是极其相2016“不一样教师节”首届最美音乐老师投票大赛火热报名中
似的。斑马鱼是脊椎动物,是研究胚胎发育的优秀模式动物,这一研究成果可以推行到其它物种。另外,鉴于TGFβ信号的增强与肿瘤细胞的增殖和转移有关,将来我们还可以探讨Dpr2基因在肿瘤发展过程中的作用。”据介绍这1研究工作历时4年多,全部是由国内的科学家在国内完成。

(来源:“科学” 2004年10月9日)

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