一種蛋白質(zhì)稱為nodal在此過程起著重要的作用。在心臟發(fā)育的早期階段中,左側(cè)nodal觸發(fā)一個多步驟的信號級聯(lián),使左側(cè)心臟祖細胞遷移更快。
研究人員能夠觀察到斑馬魚胚胎的心臟祖細胞在體內(nèi)的遷移情況。由于胚胎是透明的,使用顯微鏡可以查看每個單細胞。
在分析非對稱發(fā)育心臟的單個蛋白過程中,博士Veerkamp和博士Seyfried遇到了一個驚喜:在此之前,科學家們認為引發(fā)左側(cè)心臟細胞遷移的另一種信號分子蛋白BMP,是必須非常活躍的。
然而,目前的研究結果正好相反:BMP降低了活力,形成了心臟細胞。蛋白質(zhì)nodal通過激活酶HAS2調(diào)節(jié)這個過程。這反過來又限制左側(cè)bmp的活性。因此,左側(cè)的心臟細胞遷移更快,最終形成一個功能性的非對稱的心。
從外面看我們的身體看起來完全對稱的,然而,大多數(shù)內(nèi)部器官包括的心臟其實是不對稱。心臟的右側(cè)主要負責肺循環(huán),左側(cè)負責供給血液給身體的其他部位。
這種不對稱性使心臟有效地完成其工作。在對斑馬魚胚胎的研究中,研究人員Justus Veerkamp和Salim Seyfried博士已經(jīng)展示了左右兩側(cè)的心臟如何發(fā)育成不同的。
一種蛋白質(zhì)稱為nodal在此過程起著重要的作用。在心臟發(fā)育的早期階段中,左側(cè)nodal觸發(fā)一個多步驟的信號級聯(lián),使左側(cè)心臟祖細胞遷移更快。
研究人員能夠觀察到斑馬魚胚胎的心臟祖細胞在體內(nèi)的遷移情況。由于胚胎是透明的,使用顯微鏡可以查看每個單細胞。
在分析非對稱發(fā)育心臟的單個蛋白過程中,博士Veerkamp和博士Seyfried遇到了一個驚喜:在此之前,科學家們認為引發(fā)左側(cè)心臟細胞遷移的另一種信號分子蛋白BMP,是必須非常活躍的。
然而,目前的研究結果正好相反:BMP降低了活力,形成了心臟細胞。蛋白質(zhì)nodal通過激活酶HAS2調(diào)節(jié)這個過程。這反過來又限制左側(cè)bmp的活性。因此,左側(cè)的心臟細胞遷移更快,最終形成一個功能性的非對稱的心。
斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87%,這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果在多數(shù)情況下也適用于人體,因此它受到生物學家的重視。因為斑馬魚的胚胎是透明的,所以生物學家很容易觀察到藥物對其體內(nèi)器官的影響。此外,雌性斑馬魚可產(chǎn)卵200枚,胚胎在24小時內(nèi)就可發(fā)育成形,這使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗,進而研究病理演化過程并找到病因。