近日，美国伊利诺伊大学香槟分校的研究人员利用蓝光激活了青蛙胚胎内的Wnt信号通路。这是一个在动物及人类的发育过程中均承担着多项任务的信号通路，能以光线对它进行调节意味着科学家们未来可以更好地研究多种功能。由生物化学教授张凯（音译）和比较生物科学教授杨静（音译）领导的研究小组在《分子生物学杂志》上发表了他们的研究成果。
"胚胎发育过程中，Wnt控制着头部、脊髓及眼睛等多种器官的发育。它起到了维持成人多种组织内干细胞的作用。Wnt信号不良会造成组织修复失败，升高的Wnt信号甚至可能引发癌症。"杨说。
由于调节这类通路的标准方法难以达到必要的平衡，研究者这次改变了受体蛋白，让它能够对蓝光做出反应。这样，他们就可以通过调节光线的强度和时长来微调Wnt信号的水平。"光动力疗法已经开始将光线用作治疗手段，这类疗法具有生物相容性而且不会给暴露区域留下残留效应。然而，大多数光动力疗法通常是使用光来产生高能量化学物质，例如活性氧，而不对正常和病变组织进行区分，因此不可能靶向治疗。"张说，"我们的研究证实，蓝光可以激活青蛙胚胎不同体腔内的信号通路。我们预测，对细胞功能进行特定空间的刺激，可以减轻脱靶毒性带来的威胁。"
研究人员通过刺激青蛙胚胎的脊髓和头部发育说明并验证了这项新技术的灵敏度。他们推测，这项技术或许也能应用于其它难以锚定的膜结合受体，以及一些同样具有Wnt通路的动物。这样，我们就可以更好地了解这些通路是如何控制发育的，当它们受到过度或不足刺激时又会发生什么。
此外，研究人员还希望这项研究能对组织修复和癌症研究有所帮助。"癌症通常涉及过度激活的信号，由此我们设想，或许可以使用一种光敏的Wnt激活剂来探查活细胞中的癌症进展。"张说，"结合活细胞成像技术，我们将精准量化正常细胞转化为癌变细胞的信号阈值，从而为未来的精准医学中的靶向治疗发展提供初步数据。"
编译：橘子 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《分子生物学杂志》
期刊编号：0022-2836
原文链接：https://phys.org/news/2021-08-trigger-key-pathway-embryonic-cancer.html
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