生物实验技术

早年毕业于杭州大学的管坤良教授主要从事细胞生长调控、肿瘤生物学以及神经生物学的信号转导途径等方面的研究，他曾荣获过包括美国“麦克阿瑟天才奖”在内的多项荣誉，现任加州大学圣地亚哥分校教授，浙江大学生命科学研究院兼职教授、共同院长等职务，近期他与另外两位研究人员发表了题为“Organ Size Control by Hippo and TOR Pathways”的点评文章，介绍了两条重要的途径：Hippo通路和TOR通路在调控器官尺寸方面的重要作用，文章公布在5月8日Current Biology杂志上。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
在生物发育过程中，每一个器官到底应该长多大，受到精密的调控，器官大小必须与全身其它部位相互协调，要不一个小小的身体，长了一个很大的心脏，或者左腿比右腿长20厘米，都不相配。
这个过程是一个高度协调和复杂的调控过程，受到细胞数量，或者细胞大小的精确规划。器官尺寸的变化常常与许多人类疾病相关联，比如肥大症，退行性疾病，和癌症。Hippo和TOR都参与了器官大学调控的关键信号通路，能分别调控细胞数量和细胞大小。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
在这篇文章中，研究人员概况了器官生长调控的整体机制，并描述了Hippo和TOR如何能操控细胞和器官生长的关键方面，最后还探讨了近期发现的，有关这两个关键因子在器官大小调控方面的可能相互作用。
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Hippo信号通路是一条细胞抑制生长性信号通路，在进化过程中非常保守，多细胞动物果蝇、小鼠、哺乳动物中都存在Hippo。最早研究人员在果蝇中就发现Hippo信号传导路径是调节细胞大小，器官体积的主要信号通路。
近期还有研究证实，Hippo通路的新的细胞信号传导途径对器官大小的调控起着至关重要的作用。例如敲除该通路中的激酶基因Mst1/2导致小鼠肝脏过度生长至正常大小的四倍。Hippo通路的蛋白激酶能够导致YAP和TAZ转录辅激活因子的磷酸化和失活进而抑制细胞增殖，促进细胞凋亡。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
进一步的研究显示这条信号通路还调控干细胞自我更新及组织再生，特别是与癌症的发生密切相关。因而该通路的研究不但是发育生物学的重要课题，而且对人类疾病的治疗具有指导意义。最新的证据还表明Hippo通路受细胞极性，细胞粘附和细胞连接蛋白的调控。
去年管坤良教授就在Nature cell biology上发表文章，系统综述了Hippo信号传导通路组成及调控机制，并重点对器官大小和组织再生调控过程中细胞极性蛋白和细胞粘附蛋白对Hippo信号传导通路的影响及机制进行了综述和探讨。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
而TOR——雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin，TOR) 更是早就引起的科学家们的注意，这一蛋白是一个磷酸激酶，能够催化很多蛋白的磷酸化，在细胞生长和代谢中具有重要作用。近年来研究发现mTOR与人体炎症、损伤、增生、组织修复、纤维化以及肿瘤发生发展等一系列重要的病理生理过程密切相关。
除此之外也有越来越多的证明表明，TOR在细胞大小和增殖中的中央调控作用，这一作用是由于TOR能对mRNA翻译起始执行调控功能——TOR以来的核糖体p70S6激酶被磷酸化，从而启动核糖体蛋白的翻译，同时cap-依赖的mRNA翻译则因为真核翻译起始因子4E结合蛋白1被TOR磷酸化失活而开始的。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
细胞生长并不是简单的细胞体积和质量的增加，而是发生在特定时间和地点，并受到精确调控的过程，细胞生长于细胞增殖，凋亡相互协调才能确保成为合适的细胞，器官大小。因此生物体中组织器官大小和体积的调控也一直是生物学研究的最基本的问题之一。如果能深入了解这一领域的分子机制，对于解析相关的人类疾病具有重要意义。