生命中的新装备维生素D

资讯 2020-11-13 19:22:30

波特兰州立大学的一项新研究发现,维生素D或其缺乏可引发或暂停某种鱼类的胚胎发育。该研究还提供了证据表明维生素对脊椎动物的早期发育至关重要。

每年杀戮的澳大利亚天然林(Namofundulus limnaeus)一生都生活在季节性池塘中,当雨水落下然后蒸发。为了在这些不确定的环境条件下生存,鱼类通过沿着两条不同的轨迹发展而产生了对环境线索做出反应的胚胎。在一个,胚胎成长为成熟。另一方面,胚胎进入多种休眠状态,在此期间所有发育停止,允许胚胎在没有氧气或水的干燥泥浆中存活数月。

波特兰州立大学的研究人员想知道什么调节了A. limnaeus胚胎的休眠,以及将环境治疗整合到其发育计划中的机制。为了回答这个问题,研究小组通过在不同温度下孵育年度杀螨的胚胎来模拟不同的环境条件,以诱导两种发育轨迹。然后,他们在不同的发育阶段分析了鱼类的RNA,寻找一种基因,该基因的表达触发了每条轨迹的发育。

研究人员发现的是出人意料的。分析结果表明,当活跃时,维生素D合成和信号传导促进了在有利于休眠的环境条件下每年杀螨的正常发育。相反,在有利于正常发育的条件下,抑制该途径导致休眠轨迹后的杀螨。该研究小组还能够通过阻断维生素D的合成来诱导斑马鱼胚胎的休眠,斑马鱼是一种不会暂停胚胎发育的物种,这表明维生素对脊椎动物的发育至关重要。研究人员还指出了调节蛔虫和果蝇种类休眠的类似受体,这表明维生素D受体'

“这是新发现的维生素D的作用,”加州大学戴维斯分校兽医学,解剖学,生理学和细胞生物学学院的博士后Amie Romney说,该研究的主要作者,最近出版在PNAS最新文章。“我们所看到的是,维生素D不仅对钙的调节至关重要,它在关键的生命史转变中起着重要作用,可能有助于我们更好地理解调节生命周期的时钟。”

根据波特兰州立大学生物学教授兼该研究的首席研究员Jason Podrabsky的说法,研究小组的发现可以更好地理解休眠及其控制机制,这对人类健康也有影响。控制极端生理状态(如休眠)的系统的知识可以提高对某人在经历极度寒冷休克或心脏病发作或中风等医疗条件时在分子水平上发生的事情的理解。此外,在一种不阻碍发育的鱼类中诱导休眠的能力可能是开发诱导其他物种(包括人类)休眠的技术的第一步,这在科幻小说领域之前曾被认为是不可能的。

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