AI导读:

昆明理工大学团队破解“WNT信号梯度悖论”,构建类胃囊模型,揭示胃器官发育机制,为胃疾病研究提供新平台,推动发育生物学发展。

  记者21日从昆明理工大学获悉,该校灵长类转化医学研究院白冰博士团队与国内外研究人员合作,破解了困扰发育生物学界20年的“WNT信号梯度悖论”,并首次在体外构建出包含胃底和胃窦双区域的类胃囊模型,为揭示人类胃器官发育机制提供了全新研究平台。这一突破性成果(SEO关键词1:胃器官发育)不仅推动了发育生物学的发展,也为相关疾病研究开辟了新路径。相关成果发表在国际期刊《自然》上。

  胃作为重要消化器官,其胃底和胃窦的功能分区早在胚胎发育第5周就已形成。经典发育生物学理论认为,器官沿前—后轴的组织图式形成依赖递增的WNT信号梯度,但胃发育却呈现出递减的WNT信号分布,这一矛盾现象被称为“信号梯度悖论”。研究团队创新提出“隐藏信号中心”假说,认为胃发育中可能存在未被发现的WNT信号调控源,为解决这一难题(SEO关键词2:信号梯度悖论)提供了新思路。

  研究团队通过生物信息学分析锁定神经组织为关键突破口,构建了模拟体内环境的三维培养体系,并利用人多能干细胞体外诱导技术,成功培育出具有胃底—胃窦双极分布的类胃囊模型。该模型在分子、细胞及组织结构上与人类早期胃器官高度相似,首次直观展现了胃前后轴非对称发育过程,是发育生物学领域(SEO关键词3:发育生物学领域)的一项重要成果。

  实验证实,神经组织通过与胃上皮组织的非对称几何关系,形成沿前—后轴递减的WNT信号梯度,成为调控胃分区发育的信号中心。研究同时发现,上皮源NR2F2基因是胃组织图式形成的关键调控因子,其缺失会导致胃底—胃窦发育失衡,这为胃疾病发生机制提供了新解释。这一发现为胃疾病研究(SEO关键词4:胃疾病研究)提供了重要理论基础,有助于开发新的治疗方法。

  这一成果完善了经典发育生物学的信号中心理论,建立了首个可模拟人类胃器官早期发育的体外研究平台。该模型解决了人类胚胎样本稀缺的伦理限制问题,为胃癌、胃溃疡等疾病的病因研究、药物筛选及再生医学提供了新型活的“实验室”。

(文章来源:科技日报)