清华孟安明院士Nature子刊揭示细胞信号新机制

　　来自清华大学、中科院动物研究所的研究人员在新研究中证实，组织者特异性的Bmp2b（organizer-specific Bmp2b，osBmp2b）是胚胎发育过程中形成正确Bmp活性梯度的必要条件。这一研究发现发表在4月29日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

　　任职于清华大学和中科院动物研究所的孟安明（Anming Meng）教授以及中科院动物研究所的淘毅（Yi Tao）研究员是这篇论文的共同通讯作者。孟安明教授主要从事脊椎动物胚胎的分子发育生物学研究。曾在Science、Cell、 Developmental cell等国际著名刊物上发表大量重要研究成果.2007年当选为中国科学院院士，2008年被评为发展中国家科学院院士。

　　多细胞生物个体是由单一受精卵发育成熟而来，这个复杂的过程受到一系列精细而完善的调控。少数蛋白分子（又称形态发生素）在胚胎发育和成体细胞分化 的不同阶段发挥着重要的作用，它们所介导的信号转导途径广泛地参与调控干细胞命运决定，组织图式发生和器官形成。揭示发育过程中形态发生素的梯度形成及信 号转导调控机制，不仅可为组织工程和器官修复提供理论基础，同时对于出生缺陷、癌症等重大疾病的预防、诊断和治疗具有重要的意义。

　　骨形态发生蛋白（BMPs）是一种多功能蛋白，是转化生长因子TGFβ超家族成员。其作为一类形态发生素，对背腹部组织的形成、表皮外胚层的发生发 挥关键作用，其信号通路异常会引起胚胎夭折或出现严重的发育缺陷。BMPs主要通过建立激活背腹侧Smad1/5/8蛋白梯度来控制脊椎动物胚胎的背腹侧 图式发育。一些Bmp配体在胚胎原肠胚形成过程中表达于腹侧和外侧区以及组织者（organizer）中。组织者是在大部分脊椎动物早期胚胎中存在的类似 具有神经诱导功能的组织。但目前仍不清楚组织者源性的Bmps在总体Bmp配体水平以及沿着背腹侧轴建立正确phospho-Smad1/5/8梯度中所 起的作用。

　　在这篇文章中，研究人员证实在斑马鱼胚胎中干扰组织者特异性的Bmp2b信号可以改变整个背腹侧轴的phospho-Smad1/5/8梯度，提高 Bmp抑制蛋白Chordin的水平，由此导致胚胎成为背侧化形式（dorsalize）。此外，他们还证实组织者源性的Bmp2b抑制了组织者中的 chordin转录，由此控制了Chordin梯度。结合这些实验结果以及模拟Bmp反应扩散动力学，研究数据表明组织者生成的Bmp2b是建立及维持 Bmp活性梯度，以及原肠胚形成过程中正确的胚胎背腹图式形成的必要条件。