西安交通大學科研人員在胚胎發(fā)育研究領域取得新進展

　　非全日制研究生網訊：脊椎動物的早期胚胎是輻射對稱的球體，隨著發(fā)育的進行，這種對稱性逐漸被打破，胚胎開始獲得前后極性，并最終形成一個外觀上明顯的前后圖式：沿著前后軸依次發(fā)育形成頭、軀干和尾巴。FGF、WNT和RA等幾條進化上保守的信號通路控制著脊椎動物早期胚胎的前后圖式形成過程，這些信號的激活可促進后部發(fā)育，而它們的抑制則促進前部發(fā)育。鑒定新的前后圖式形成的調控因子對于我們理解這一基本的發(fā)育過程具有重要意義。

　　5月12日，我校醫(yī)學部基礎醫(yī)學院/轉化醫(yī)學研究院腦科學研究所丁毅課題組聯(lián)合美國加州大學洛杉磯分校Edward M. De Robertis課題組、清華大學陶慶華課題組在PNAS雜志上發(fā)表題為“The Cytokine FAM3B/PANDER is an FGFR Ligand that Promotes Posterior Development in Xenopus”的文章，該研究發(fā)現(xiàn)細胞因子FAM3B/PANDER是一個FGF信號的新配體，可在非洲爪蟾早期胚胎中通過激活FGFR/ERK通路促進后部發(fā)育。

　　人FAM3B（Family With Sequence Similarity 3，Member B）基因，也稱作PANDER（Pancreatic-Derived Factor，胰腺衍生因子），編碼一個功能多樣的細胞因子。FAM3B在糖脂代謝過程中發(fā)揮重要作用，其功能失調可導致二型糖尿病。此外，F(xiàn)AM3B還可調控多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程。但是由于相應受體尚未被鑒定出來，F(xiàn)AM3B發(fā)揮生物學功能的分子機制仍不明確。

　　研究人員首先通過RNA-seq篩選發(fā)現(xiàn)FAM3B基因可能參與非洲爪蟾胚胎的早期胚胎發(fā)育過程。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在非洲爪蟾胚胎中顯微注射fam3b mRNA或者純化的人FAM3B蛋白都可誘導產生額外的尾巴并抑制頭部發(fā)育，而FAM3B敲低則促進頭部發(fā)育。體外結合實驗表明純化的FAM3B蛋白可以直接結合FGFR受體。在哺乳動物細胞中，F(xiàn)AM3B條件培養(yǎng)基可顯著激活FGFR下游的ERK激酶，并且ERK的激活可被顯性負效應的FGFR1或者多種FGFR小分子抑制劑（SU5402、Erdafitinib、AZD4547和Ly2874455）阻遏。最后，在非洲爪蟾胚胎中，顯微注射人FAM3B蛋白誘導產生的額外尾巴和對頭部發(fā)育的抑制可被顯性負效應的FGFR1或者FGFR抑制劑拯救。

　　總之，該研究鑒定了一個新的FAM3B/FGFR/ERK通路，并證明其在脊椎動物胚胎前后圖式形成過程中發(fā)揮重要作用。FAM3B很有可能在二型糖尿病和癌癥的發(fā)生中也通過這一分子機制起作用。目前，F(xiàn)GFR的多種小分子抑制劑已作為抗癌藥被批準上市或正在進行臨床試驗，該研究提示這些FGFR小分子抑制劑也可以作為治療FAM3B相關的二型糖尿病和癌癥的候選藥物。

　　西安交通大學醫(yī)學部基礎醫(yī)學院張芳芳、西湖大學朱薛辰和清華大學汪盼為論文的共同第一作者。陶慶華教授、Edward M. De Robertis教授和丁毅研究員為論文的共同通訊作者。西安交通大學為論文完成的第一單位?；A醫(yī)學院何青、賈紅、許臨平，西安兒童醫(yī)院黃惠梅和西安交通大學口腔醫(yī)院趙華翔為論文共同作者。該研究得到國家自然科學基金項目和西安交通大學“青年拔尖人才支持計劃”的資助。