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研究发现通过调节细胞数量来控制体积的关键通路
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年08月08日 来源:
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[生物通讯]为什么大象比小鼠大?主要原因在于小鼠的细胞比大象少得多。一篇发表在最新一期《生物学杂志》上的新研究揭示了控制动物体内细胞数量从而控制体积的一个关键通路。
瑞士苏黎世大学的Ernst Hafen 和他的同事通过果蝇研究了胰岛素信号传导通路、尤其是一个叫做FOXO的分子在控制动物个体细胞数量中所起的作用。例如,如果通过饥饿发育中的果蝇幼虫使其胰岛素信号传导减弱,FOXO的活性就会增强;这继而使发育果蝇的细胞数量减少,它们的体积因而也就变小了。
哺乳动物也有着类似的信号传导通路,已有研究表明该通路在肿瘤形成中起着某种作用。Hafen的研究使我们对FOXO功能的破坏如何能够导致癌症有了更多的了解。
研究人员通过组合的遗传技术使果蝇特定部位过量表达FOXO,然后分析FOXO功能失效的果蝇,试图以此查明FOXO究竟有什么样的作用。他们发现,FOXO无功能的果蝇看上去正常,但对氧化胁迫更为敏感,氧化胁迫被认为是引起衰老的原因。发育果蝇中高活性FOXO蛋白数量的增加导致许多眼细胞死亡。但FOXO功能的真正线索来自除去胰岛素信号传导能力减弱的果蝇中的功能FOXO蛋白所产生的效果的研究。
正常情况下,发育果蝇中胰岛素信号传导减弱会使这些果蝇体积变小,因为它们含有的细胞数量减少,体积也减小了。但没有FOXO,这些果蝇也不会遭受这样严重的体积缩小。这是因为它们比正常的胰岛素信号传导通路突变体有着更多的细胞。这些实验表明FOXO通过抑制细胞分裂在胰岛素不存在情况下发育果蝇中细胞数量的减少起着一定作用。
Hafen 和他的同事在文中写道:“在这篇研究中,我们提供了遗传学证据证实果蝇的FOXO同祖体dFOXO是果蝇胰岛素信号传导的重要下游效应基因和压力抵抗力调控基因。”
胰岛素信号传导通路将营养获得、压力和生长联系起来,这种联系使得动物可以对环境做出适当的应答。(生物通编译)