《自然》多年努力终破解生物黑洞

　　

生物通报道：你好吗？从生物学角度来说，这个问候可能包含了一个使身体自我检查然后对信息作出反应的回馈环路。尽管回馈环路很重要并且对生物学意义重大，但是到目前为止人们对这些环路还知之甚少。回馈环路能使一个器官检测是否自己受到伤害、确定自己是否正常生长和发育以及是否需要再生自己。当这样的环路出轨时，就可能发生癌症和其他疾病。

 

纽约大学医学院的研究人员已经破译了控制卵巢发育的一个回馈环路中的信号。这项历经数年的研究刊登在近期的《自然》杂志上。

 

Ruth Lehmann教授指出，这项研究有助于拓展我们对一个性腺（如卵巢）甚至任何一种器官如何发育的了解。

 

了解这种环路将有助于多种疾病的治疗，并且能确定出干细胞如何帮助器官号令不同类型的细胞工作和再生。

 

在这项新研究中，研究人员利用果蝇作为研究模型，揭示出了卵巢如何控制自己的干细胞前体（原生殖细胞PGCs）的数量。原生殖细胞是非常重要的细胞，它们中的一些能发育形成生殖干细胞，这些干细胞具有再生能力，而其他一些则将分化成卵。

 

果蝇从胚胎到幼虫再到蛹、成虫需要10天的时间。研究人员分析了卵巢明显快速生长的幼虫发育阶段。在三天的时间里，原生殖细胞数量从12个增加到100个。

 

经过数年的时间，Gilboa博士的研究组开发出两种能分析这个被她称为“黑洞”（一个胚胎卵巢转变成成熟卵巢的过程）的方法。

 

通过大量艰辛的实验，研究人员发现与一个反馈环路通过一个信号途径相互作用的两种类型细胞分别是原生殖细胞和混合细胞（卵巢中邻居体细胞的细胞类型）。

 

混合细胞的表面布满了表皮生长因子(EGF)受体。Gilboa发现，原生殖细胞能产生一种叫做Spitz的蛋白质。这种蛋白质能从生殖细胞出来并与混合细胞的EGF受体结合。这种结合活化混合细胞，并且对它们的生存很重要。

 

一旦Spitz与EGF受体结合，混合细胞就会给原生殖细胞发信号，让它们停止生长。混合细胞中EGF信号的增加导致生殖细胞数量的减少。相反，如果Spitz很少，则混合细胞数量减少，而生殖细胞的数量就会上升。

 

这个回馈环路充当了一种传感器，以确保卵巢在幼虫发育末期具有足够量的原生殖细胞。EGF信号水平被用来控制生殖细胞的量，使它们不要太少也不能太多。（生物通记者杨遥）