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小白鼠“缩小版”谁在掌控? 南京科学家发现“蚁人基因”
2019-03-13 09:25:00  来源:新华日报  
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  在漫画中,漫威超级英雄“蚁人”使用漫画家想象的“分子压缩”技术,身体能够随意变大变小,而这一想象正逐渐变成现实。近日,记者从南京医科大学生殖医学国家重点实验室了解到,该校研究人员敲除小鼠的两种关键基因Pum1和Pum2后,它们的器官、体重、体积均缩小了,这一发现为抑制肿瘤增生提供了思路,并发表在国际知名学术期刊《细胞通讯》上。

  领导这项研究的南医大生殖医学国家重点实验室徐宇君教授告诉记者,团队研究人员敲除的是Pumilio家族基因中的Pum1和Pum2,“Pum1被敲除的小鼠并不是某一特定器官变小,而是整体均匀地变小。”

  徐宇君说,这种整体均匀缩小的现象,在出生第一天的新生小鼠身上就已经出现,因此研究者排除了进食和哺育不足等后天因素的影响,也排除了青春期生长激素的作用。进一步研究发现,早在小鼠胚胎期第13.5天,敲除掉Pum1的小鼠胚胎就已经小于正常胚胎。

  “但是敲除Pum1并没有影响小鼠的寿命和健康。”徐宇君表示,研究团队对缩小版小鼠的观察持续了96周,这一寿命相当于人类的70岁,而小鼠并无明显缺陷。新的问题摆在研究者面前,是什么原因导致缩小版小鼠的出现?是它的细胞变小了,还是细胞数量变少了?

  “是细胞长得慢了,导致细胞数量变少。”徐宇君介绍,Pum基因在RNA“生产”蛋白质的过程中起调节作用,敲除Pum基因后,细胞周期抑制因子CDKN1b“生产”的蛋白增多,导致细胞增殖速度放慢。

  此外,研究者发现,Pum基因家族的另一个成员——Pum2的缺失对于小鼠体重也有影响,但其效应没有Pum1缺失那么显著。同时,小鼠的体重对Pum基因呈现“剂量依赖”效应,Pum1和Pum2基因少了一个,小鼠个体特征就减少一些,由此,研究者实现了对小鼠个体大小的“精准控制”。

  “这让我们从一个新的视角去了解影响动物个体大小的因素,这是一种新的、精准的调控机制,对于我们理解人的器官、个体大小的调控和治疗肿瘤具有重要意义。”徐宇君说,“肿瘤实际上就是细胞增殖失控,然而该机制可以调控细胞增殖速率,我们下一步希望以肿瘤细胞为研究对象,探讨影响其增殖速率的因素。”

  徐宇君表示,由于Pum基因在进化上高度“保守”,该基因在其他哺乳动物如人类身上也可能起到类似作用,不过真正应用到人体身上还要很长的一段时间。下一步,研究人员将研究是否有相同机制在人体存在,也为诊断和治疗肿瘤打开一条新思路。

  本报记者 张 宣

标签:小鼠;细胞;研究人员
责编:王凰
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