Cell：发现一条重要的发育途径（下）

霍华德休斯医学院的研究人员发现了一条非常重要的调节途径，它能使青蛙胚胎即使在劈成两半（就如同等同的双胞胎发育过程中的情况）时也能正常发育。 研究人员指出，他们的发现意味着使用胚胎干细胞来再生受损或者患病的组织的研究可能还必须克服干细胞中存在的这种相似的自我调节机制。否则，这些机制可能使干细胞分化成具有多种细胞类型的胚胎，而不是形成研究人员想要它成为的单一的组织类型。

　　生物通报道：虽然已经知道BMP对这个系统非常重要，但似乎却永远不可能使一个胚胎完全变成脑细胞或者破坏这种形态发生系统——胚胎总是试图自我调节和恢复。 在实验中，研究人员将蟾蜍胚胎的背部和腹部劈开，并且在半个胚胎中使用一些技术来有选择地抑制BMP信号途径。然后，他们就可以观察到这种操作对胚胎发育的影响了。 实验结果表明虽然胚胎腹部的那一半需要特殊的BMP，但令人吃惊的是胚胎的背部部分的发育却相当正常。接下来的一系列实验表明背部发育需要BMP家族的另外一种成员——抗背部化形态发生蛋白（ADMP，anti-dorsalizing morphogenetic protein）。 这些研究揭示出胚胎的两半中的两种类型的蛋白质以一种“see-saw”模式被调节着：当研究人员降低BMP信号水平时，ADMP的水平会上升，反之亦然。这种互补能力是胚胎自我调节的一个关键。 但是，令人吃惊的是，当研究人员抑制了所有相关的调节因子（BMP2、BMP4、BMP7和ADMP）时，胚胎的整个表面变成了神经组织——这告诉我们，BMP在背部成形的一个自我调节的形态发生场中扮演一个关键的角色。此外，研究人员还确定出了另外一个通过有选择性地抑制BMP来“微调”形态发生场的调节性分子。 最戏剧性的结果则是来自于移植实验：研究人员将来自背部或者腹部的BMP移植进BMP被删除的胚胎中时，这种移植恢复了胚胎的正常形成过程。 研究人员推测这些发现可能揭示出胚胎通过两种梯度的BMP来定形：一个在背侧，一个在腹侧。这种自我调节系统的发现对利用干细胞恢复因疾病或损伤丧失的组织具有重要的意义。（生物通记者杨遥）