发育中的小鼠胚胎

撰文 | 玛雅·米勒（Maya Miller）

翻译 | 冯布

4亿年前，地球上就出现了体型对称的物种。长期以来，人类对自己的这种身体属性表现出了浓厚的兴趣——比如，我们会将对称性作为审美的重要标准，达·芬奇手稿《维特鲁威人》（Vitruvian Man）中描绘的人体也被后人称颂为“完美比例”。

现在，科学家已经有了更深的认识。目前就职于澳大利亚莫纳什大学再生医学研究所（Australian Regenerative Medicine Institute at Monash Uni-versity）的发育生物学家阿尔贝托·罗塞洛-迪兹（Alberto Roselló-Díez），领导了一项关于小鼠胎儿在发育过程中如何保持对称性的研究。通过使胎儿的一侧肢体生长得比另一侧慢，研究人员观察到了细胞之间是如何交流，并最终修正这种不对称的。

这是目前为止，科学家首次成功地观察到这种现象。

罗塞洛-迪兹及其团队，在经过一年的失败尝试后，最终建立了用于实验的小鼠模型。研究人员借用以前开发的、用于修改实验室培养皿中细胞的技术，向小鼠胚胎的左后腿注射了一种可以抑制腿部生长的细胞。他们发现，被抑制组织周围的细胞会向胎盘发送信号，然后胎盘又会向小鼠胚胎的其余部分（包括另一条后腿）发送信号，让它们减缓生长，直到生长受到抑制的肢体赶上进度。这样，肢体就恢复了对称性生长。相关研究已经发表在6月的《公共科学图书馆·生物学》（PLOS Biology）上。

“这就像两人三足比赛一样，”美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的细胞和发育生物学家金·库珀（Kim Cooper，未参与此项研究）说，“如果一个人走得更快，就很难保持同步。胎盘的这种机制可以使较慢的一方赶上。”

这项研究可以帮助我们更好地理解肢体发育和所谓的追赶增长（catch-up growth）。但这项研究也提出了新的问题：例如，一旦肢体达到相同的生长水平，另一个肢体怎么知道何时开始再次生长。

“我们都希望自己肢体对称，”美国弗吉尼亚大学的细胞生物学家艾德里安·哈尔姆（Adrian Halme，未参与此项研究）说，“但身体如何实现这种对称，真的是一个非常有趣的课题”。