“双喙小鸡”揭示面部特征分子信号

　　

    两张嘴的小鸡可能会使科学家距离筛选出塑造独特面部特征的分子信号又近了一步。这项新研究发表在12月20日期的《自然》杂志上，最终将提高面部畸形的预防和治疗，为面部畸形病人带来福音。

    小鸡胚胎的面部发育大部分要归功于一个叫做神经管的胚胎结构中的细胞。受精几天后，所谓的神经嵴细胞就迁移到即将发育成头部的部位，帮助形成最终发育成面部骨骼的组织小芽 。在早先的工作中，科学家们发现将这些原始神经嵴细胞转移至胚胎的头部会引起小鸡的颈部长出形状类似喙的突起。这些实验使得许多专家深信神经嵴细胞携带有内置固定的面部蓝图。但由于神经嵴细胞的转移并没有形成完全的喙，加拿大不列颠哥伦比亚大学的发育生物学家Joy Richman对这个解释并不满意。

    Richman的研究小组首先将研究的焦点集中于骨形态形成蛋白（bone morphogenetic proteins ，BMPs)上，这是一种能够帮助骨骼生长并决定神经嵴细胞最终发育成为面部哪一部分的转化生长因子。为查明BMPs究竟是如何引导神经嵴细胞形成面部各部位的，研究小组用一种名为头蛋白（noggin0）的BMP阻遏物包被神经嵴细胞成球状，然后将这些细胞植入到小鸡胚胎的面部。结果显示，某些情况下骨骼生长异常，但并非所有情况下都是如此，这说明还有其它的因素在起作用。

    随后，研究小组将头蛋白和另外一种维生素A的衍生物－－视黄酸同时加入，因为早先的研究证明过量维生素A会引起小鼠和小鸡面部发生变形。然而这次的实验结果富有戏剧性：绝大多数情况下本应长出骨感的面颊的部位却长出了软骨组成的喙。只加入维生素A或只加入“超声刺猬”（sonic hedgehog)－－一种受视黄酸影响的蛋白质，都不会诱发产生这个多余的喙。Richman认为，这说明BMPs与视黄酸的组合体是重设迁移后的神经嵴细胞发育方向并最终塑造面部特征的至关重要的信号。

    这项新研究为这个热门研究领域提供了重要信息，加州大学圣地亚哥分校的发育生物学家Jill Helms认为。“真正的绝妙之处在于他们能够将一个原始结构转变成另外一个完全不同的结构。”查明转变背后的机制，“也许是我们考虑修复缺陷的第一步”。她说。

生物通摘译自SCIENCE NOW 2001-12-19