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主題標題：器官發生的誘導

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ycsung 發表於： 2002/04/06 09:41am

[這個帖子最後由ycsung在 2002/04/06 09:42am 編輯]

我們的血管分布全身，讓血液提供充分的養分與氧氣給各個細胞，同時帶走細胞所產生的
廢物。其實，除了運輸這些物質外，癌症研究專家早在1995年就已經發現血管的內皮細胞
還能製造生長因子，以促進細胞的生長。最近，美國哈佛大學的Douglas Melton和賓州一
家癌症研究中心的Kenneth Zaret兩組人員更表示：在執行運輸功能之前，血管能
夠誘導胰臟和肝臟的發育。這些血管的內皮細胞不只是血管結構的一部分而已，它們還能
產生特殊的訊號分子，以執行重要的功能；除了引導胚胎細胞的生長和分化外，它們也參
與了器官的形成。

Melton等人特別注意到老鼠胰島在分化時血管的重要性，所以對血管做了詳細的查驗；
他們發現，將來衍生成為肺、胃、肝、胰的胚胎內胚層與背主動脈（dorsal aorta）之間，
直接緊密相連。由於胰臟的主要功能之一是藉由胰島素調節體內的血糖，因此他們懷疑即
使在發育的階段，胰臟與血管之間早就有化學物質的溝通了。為了求證這項想法，他們把
蛙胚形成背主動脈的細胞摘除，結果發現胰島素和一些轉錄因子都大為減少；這表示胰細
胞的發育失敗了。如果用尚未分化的鼠胚組織進行培養，只有在有血管時，才會分泌胰島
素。更有意思的是：他們利用基因轉植的技術，讓鼠胚細胞產生大量的血管內皮生長因子
（vascular endothelial growth factor, 簡稱VEGF），這樣不但刺激了許多血管的生長
、增加了胰島的數目，而胰島素的產量也隨之大增。

另一方面，在賓州的Zaret這組人員則進行小老鼠肝臟發育的實驗。有一種基因flk-1
（決定VEGF受體的基因）突變的小鼠，在它將來要形成肝臟的內胚層部位不但找不到血管，
肝臟的發育也只停留在芽胞的形式，一點都沒有進展。為要進一步證實血管對於肝臟發育
的重要性，他們研發了一套能讓培養的肝組織長出血管的辦法。經過七十二小時的培養後
發現正常flk-1培養組約有20%長成肝組織，而突變組的只有5%。綜合其他一些相關的實驗，
他們認為：即使「內皮細胞」還沒有形成血管、執行運輸功能，這些細胞就已經發出某種
誘導器官生長的訊號，與將來要發育成為肝臟的細胞相互作用了。

當然，科學家必須先將細胞分化的原理研究清楚，才能利用幹細胞來治療一些疾病，就像
把體外培養好的胰島移植到病人體內，治療糖尿病才會有希望。同樣地，如果想研發更多
其他器官的形成，那麼他們對於胚胎的發育過程也勢必要有徹底的了解才行。畢竟，精彩
巧妙的胚胎發育過程，也只有胚胎本身才能執導啊！

取材自Science, 2001.9.28

本論壇言論純屬發言者個人意見，與 塔內植物園 立場無關