Wnt信号的不同解释取决于接收单元和信号持续时间

　　同样的信息可以被不同的个体——细胞之间——以不同的方式解读。这在瑞典Link?ping大学的研究人员的一项研究中得到了证明，他们研究了通过Wnt信号传导的细胞通信，Wnt信号在胚胎发育和癌症中起着决定性作用。他们的研究结果发表在《细胞系统》杂志上，与Wnt信号如何工作的主流概念相比，这一发现令人惊讶。

　　

同样的信息可以被不同的个体——细胞之间——以不同的方式解读。这在Link?ping大学研究人员通过Wnt信号传导的细胞通信研究中得到了证实，Wnt信号传导在胚胎发育和癌症中起着决定性作用。他们的研究结果发表在电池系统鉴于Wnt信号如何工作的主流概念，这些结果令人惊讶。

我们身体里的细胞在不停地交流。尽管细胞通讯在我们体内发生的一切事情中起着决定性的作用，但细胞之间的通讯方式很少。Wnt信号就是其中之一。它是在20世纪80年代通过它在某些癌症发展中的作用而被发现的。

很快就发现Wnt信号在从果蝇到人类的各种生物的胚胎发育中也具有基本功能。

“在生命之初，Wnt信号对于身体的正常形成至关重要，而细胞之间的通信失调可能导致癌症。我们试图回答的一个关键问题是，这种交流模式在这两个不同的阶段是否以相似的方式起作用，”Link?ping大学生物医学和临床科学系博士后Pierfrancesco Pagella说。

人们早就知道，当一个细胞向另一个细胞发送Wnt信息时，接收细胞会发生行为变化。这是通过激活基因组中的某些基因并抑制其他基因来实现的。长期以来，人们一直认为Wnt信号总是激活同一组基因，从而产生了“Wnt靶基因”这一术语。但目前的研究颠覆了这一假设，因为Claudio Cantù领导的研究小组已经表明，一个信号可能会因持续时间的不同而产生截然不同的影响。在他们的实验中，研究人员发现，给予特定细胞类型(如胚胎干细胞)相同的信号，根据信号持续时间的不同，会产生显著不同的效果。

“细胞的反应取决于信号传递的时间是90分钟、4小时还是3天。这不是简单地延长同一信息的问题，”Pierfrancesco Pagella说。

发育生物学中一个长期存在的关键问题是:由于所有细胞都含有相同的基因组，细胞如何知道使用基因组的哪些指令来获得正确的身份?

“我相信这一发现揭示了一种与基因组‘指令手册’相关的新型细胞行为。一些细胞真正地读取并利用这些信息来改变自己的身份，而另一些细胞则选择不将其用于此目的。我们的研究揭示了这在Wnt信号通信机制的背景下是如何工作的。据我们所知，这种新现象以前从未被发现过，”高级副教授克劳迪奥Cantù说。

研究人员还发现，这不仅与信息有关，还与接收细胞的身份有关。当完全相同的信号传递给两种不同类型的细胞时，它们的即时反应也不同。研究人员将其比作人际交往，同样的信息可能被不同的人以不同的方式解释。

研究人员认为，这种现象背后的原因是细胞之前的经历。受Wnt信号传导影响的细胞类型之一是未成熟的胚胎干细胞。这些是最年轻的细胞，可以进一步发育成生物体中各种特化的细胞类型。当研究人员实验中的干细胞接收到Wnt信号时，它们的身份就会改变为类似于一种特殊的细胞类型，研究人员将这种行为称为“可塑性”。

研究小组还研究了特定类型的细胞如何对相同的信号作出反应。尽管接收到相同的信号，这些细胞只是暂时改变，并最终恢复到初始状态，这种意想不到的行为被Link?ping大学的研究小组称为“弹性”。

研究人员提出的一个假设是，第二种“弹性”行为可能会导致癌细胞的攻击行为。对这一现象的新见解可能会用于开发新的治疗策略，以影响癌细胞对Wnt信号的反应。这一知识也可能为发现信号在不同情况下确切针对哪些基因奠定基础。

该研究由瑞典癌症协会、位于Link?ping瓦伦堡分子医学中心的克努特和爱丽丝瓦伦堡基金会以及瑞典研究委员会资助。

文章标题

The time-resolved genomic impact of Wnt/β-catenin signaling