雜志發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所閻錫蘊(yùn)團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院孟安明團(tuán)隊(duì)合作的題為The signaling receptor MCAM coordinates apical-basal polarity and planar cell polarity during morphogenesis 的研究論文。
該研究利用斑馬魚作為研究模型，在對(duì)CD146（MCAM）在發(fā)育中的功能研究中發(fā)現(xiàn)：CD146可以同步激活NFAT轉(zhuǎn)錄反應(yīng)和JNK的活性，使細(xì)胞的頂?shù)讟O性和前后極性協(xié)調(diào)地同步建立，從而在時(shí)空上相偶聯(lián)。該研究還提示，具有催化活性的成型素類分子，可能是頂?shù)讟O性建立的真正的空間誘因；CD146介導(dǎo)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)所形成的極性分布，可能是細(xì)胞極性形成的最初的啟動(dòng)因子。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)：CD146的缺失，不僅會(huì)導(dǎo)致斑馬魚的胚胎器官Kupffer囊腔的發(fā)育異常，而且會(huì)引發(fā)后續(xù)的、全身性的器官左右不對(duì)稱分布異常。
細(xì)胞極性是指細(xì)胞中，特定胞質(zhì)組分在一定空間方向上不對(duì)稱分布。細(xì)胞極性在細(xì)胞遷移、器官形成以及內(nèi)臟器官的不對(duì)稱分布的建立等眾多生命過程中起著關(guān)鍵性的作用。2010年，“胚胎期不對(duì)稱現(xiàn)象是如何確定的？”，被美國(guó)的Science雜志社列為125個(gè)人類將致力于研究解決的、最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題之一。而且，細(xì)胞極性的異常與許多疾病（如癌癥等）的狀態(tài)有關(guān)。因此，揭示細(xì)胞極性形成的未解之謎，對(duì)于深入理解細(xì)胞極性參與的生理與病理進(jìn)程具有普遍意義。
細(xì)胞極性包括垂直方向上的頂端-底端不對(duì)稱極性和水平方向上的前端-后端不對(duì)稱極性。在胚胎期器官發(fā)育的形態(tài)發(fā)生過程中，頂?shù)讟O性常指導(dǎo)同類型細(xì)胞的精確排列，而前后極性常控制纖毛的生長(zhǎng)方向。癌癥的發(fā)生發(fā)展則常伴隨著這兩種細(xì)胞極性的消失以使癌細(xì)胞獲得更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力。這兩種完全不同的極性的建立，分別由兩套不同的蛋白質(zhì)來執(zhí)行和完成。解碼細(xì)胞這兩種極性的建立、是否偶聯(lián)以及偶聯(lián)的機(jī)制是生物學(xué)的一大挑戰(zhàn)。但是，目前發(fā)表的相關(guān)論文都是對(duì)這兩種細(xì)胞極性進(jìn)行分別研究。
該成果為深入理解形態(tài)發(fā)生中的細(xì)胞的自組裝過程這一生命奧秘，提供了普遍的、規(guī)律性的解釋；為攻克“胚胎期不對(duì)稱建立的機(jī)制”這一具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題，提供了全新的證據(jù)。而且，該研究為深入理解CD146分子在胚胎發(fā)育、血管新生以及腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的功能，提供了機(jī)制性的解釋