熊本大学国际尖端医学研究机构的浅井理惠子特任讲师等人的研究团队发表研究成果称,通过解析孵化初期的鸡胚胎,发现细胞的运动存在左右差异。这表明,身体的左右不对称性的存在比此前推测的时间更早出现。

图1:引发左右不对称的细胞运动。(A)实验过程示意图。将从鸡蛋中取出的胚胎在显微镜下进行培养,并进行活体实时成像。(B、C)通过粒子图像测速(PIV)法对细胞运动的分析结果。(B)利用名为Streamline的分析法对细胞运动进行可视化的示意图。(C)基于B图,按速度进行颜色区分的示意图。结果表明,胚胎右侧(Right,R)的移动速度快于左侧。(供图:熊本大学)
该研究成果有望阐明由不对称缺陷引起的人类疾病的新发病机制。相关研究成果发表于美国科学院院刊《PNAS》2月3日刊上。
许多生物都拥有着左右对称的外观和不对称的内脏这样复杂的身体结构。身体的左右对称性始于胚胎的中轴结构物的形成,然而对于不对称性的起源,此前一直没有明确的答案。
此次研究团队在显微镜下对与人类同属羊膜类的鸡胚胎进行了培养和活体实时成像,并通过PIV(粒子图像测速法)对细胞运动进行了解析。PIV是一种用于可视化和测量流体的技术,基于流体力学的测量方法,广泛应用于测量水流和汽车行驶时产生的气流等。
结果发现,在被称为原线的中轴结构物形成时期,细胞的运动就存在明显的左右差异。
细胞运动不仅在器官形成过程中发挥着重要作用,在免疫应答和癌症转移等维持生命稳态的过程中也发挥着重要作用,其功能异常可能是严重疾病的诱因。
浅井特任讲师表示:“许多动物都具有左右对称的外观和不对称的内脏这样复杂的结构,但是对于这种身体构造是如何形成的这一根本性的问题,还存在着许多未解之谜。本研究探讨了身体的左右差异是从何时开始的,这一内容也涉及到进化和物种多样性方面的重要课题,若能借此展现基础研究的魅力,我将深感荣幸。目前我们正在招募愿意与我们一起享受研究乐趣的学生和研究助理,欢迎大家来参观我们的研究室。”(联系方式:浅井理惠子 rasai@kumamoto-u.ac.jp)
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
论文:Bilateral cellular flows display asymmetry prior to left-right organizer formation in amniote gastrulation
DOI:doi.org/10.1073/pnas.2414860122