中科院王强课题组Cell Research揭示胚胎发育的关键机制

在脊椎动物的胚胎发育过程中，起始背-腹图式形成（dorsal-ventral patterning）需要Wnt/β-catenin信号传导。中科院动物所的研究团队十二月二日在Cell Research杂志上发表文章指出，鸟嘌呤核苷酸交换因子Net1通过促进母本β-catenin激活，协助背部细胞命运的特化。

　　

生物通报道：在脊椎动物的胚胎发育过程中，起始背-腹图式形成（dorsal-ventral patterning）需要Wnt/β-catenin信号传导。卵裂期母本β-catenin在背部边缘累积，但其关键靶基因会保持沉默到中囊胚转换（MBT）。

中科院动物所的研究团队十二月二日在Cell Research杂志上发表文章指出，鸟嘌呤核苷酸交换因子Net1通过促进母本β-catenin激活，协助背部细胞命运的特化。文章通讯作者是中科院动物所的王强（Qiang Wang）研究员。

研究显示，MBT之后斑马鱼net1在背部边缘的卵裂球特异性表达。斑马鱼胚胎和哺乳动物细胞激活Wnt/β-catenin信号通路需要Net1的GEF活性。Net1分离和激活PAK1二聚体，PAK1激酶活化引起β-catenin磷酸化，最终导致下游靶基因转录。这项研究指出，Net1调控的β-catenin激活在斑马鱼的背轴形成中起到了关键性作用。

前不久，加州大学的研究人员发现抑制细胞生长的主要调控子mTOR可以在体外暂停小鼠囊胚的发育，使这些早期胚胎处于而可逆的暂停状态。这项研究于十一月二十三日发表在Nature杂志上，为辅助生殖、再生医学、衰老和癌症研究带来了重要启示。（更多信息请参见：Nature发表重要研究成果 抑制mTOR可以暂停胚胎发育）

Cell杂志发表的一项研究显示，早在胚胎只有四个细胞的时候，这些细胞就已经各不相同了。剑桥大学和EMBL-EBI的研究人员建立了胚胎发育的小鼠模型，用最新测序技术检测单细胞水平上的基因活性。研究显示，四个胚胎细胞之间一些基因活性存在着明显差异。（更多信息请参见：Cell封面文章：生命之初的秘密）

剑桥大学的科学家们此前在Nature和Nature Cell Biology杂志上同时发表两篇文章，展示了他们研究人类胚胎取得的突破性成果。人类胚胎必须在受精第七天植入子宫，只有这样胚胎才能够存活并进一步发育。研究人员开发了能够支持人类胚胎发育13天的体外培养体系。（更多信息请参见：Nature突破人类胚胎研究的极限）

作者简介：

王强，男，博士，研究员，博士生导师，中国科学院动物研究所胚胎发育信号转导研究组组长，国家优秀青年科学基金获得者。

1999年山东大学生命科学院毕业，2004年在山东大学获得博士学位，2004-2008年在清华大学生物系从事博士后研究，2008年到中科院动物所任副研究员，2013年任研究员。2006年获得“清华大学优秀博士后”奖，2012年获得教育部自然科学奖二等奖，2013年获得国家优秀青年科学基金资助。主要从事TGF-β、Wnt家族信号转导调控机制的研究工作，深入探讨其在胚胎发育和器官形成中的功能。在Developmental Cell、Nature Communications、Blood、Journal of Neuroscience、Molecular and Cellular Biology、J Biol. Chem.等主流杂志发表多篇研究论文，担任《中国实验动物学报》及《中国比较医学杂志》副主编，北京生物化学与分子生物学会青年委员会副主任委员，入选“中国科学院分子细胞科学卓越创新中心”，并担任中国科学院大学存济医学院岗位教授。

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：The guanine nucleotide exchange factor Net1 facilitates the specification of dorsal cell fates in zebrafish embryos by promoting maternal β-catenin activation