水螅会死吗,水螅体内含有大量的刺细胞吗( 二 ) _惊奇让水螅长出了9个脑袋的基

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图注：在水螅体内，WNT3为β-catenin保驾护航，而β-catenin可促进水螅头部再生，但正常情况下这种作用会被抑制
加利奥特团队在研究中发现，Sp5基因编码的蛋白可以抑制编码WNT3蛋白的基因，使其不能产生足量的WNT3蛋白，于是β-catenin也就失去了为自己“保驾护航”的伙伴。这样，Sp5基因编码的蛋白就在一定程度上阻止了β-catenin进入细胞核内，从而导致细胞不能生产让水螅头部再生的蛋白了。
更有意思的是，Sp5基因也会受到β-catenin的调节。也就是说，编码WNT3、β-catenin蛋白的基因，以及Sp5基因，它们三个之间的相互作用组成了一个循环，Sp5可以抑制WNT3蛋白的基因，WNT3蛋白会保护β-catenin蛋白，β-catenin蛋白又会促进Sp5基因的表达。当这个循环正常运转时，水螅头部就会正常发育。但是，这个循环一旦被打断，水螅头部的发育就会出问题。

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图注：水螅体内的调节圈（绿色箭头代表“促进”，红色箭头代表“抑制”）；当循环被打破时，水螅的头部发育出现问题（右边展示了三种不同的多头情况）
为了验证这一设想，加利奥特团队分别在不同的水螅中，敲除了编码β-catenin的基因和Sp5基因。得到的水螅形态与上述理论猜想十分一致：敲除β-catenin的基因，水螅头部的发育会变得迟缓；
而敲除Sp5基因后，则产生了让人震惊的结果-没有了抑制因素，水螅头部的发育变得疯狂起来，有些水螅甚至长出了九个脑袋！

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图注：电子显微镜下长着多个头部的水螅
那么，这个令人震惊的结果，对于生物学其他领域有什么启示呢？
这项研究有什么启示？
【水螅会死吗,水螅体内含有大量的刺细胞吗】要回答这个问题，我们的注意力需要回到WNT3信号通路本身。
实际上，WNT3蛋白是一个蛋白大类中的一员，我们把这一类蛋白叫做WNT蛋白家族。这个蛋白家族在漫长的演化过程中非常保守——保守的意思是，虽然生物体经过了长时间的演化，但这个蛋白家族没怎么改变。因此，WNT蛋白家族的成员所在的信号通路，在很多生物体中都存在，并且都与生长发育有关。
更有意思的是， WNT蛋白家族最初是在小鼠的乳腺癌细胞中被发现的——一些科学家发现，当小鼠患有乳腺癌时，WNT蛋白家族成员的活性会显著上升。还有科学家发现，如果在小鼠的胚胎时期敲除编码WNT蛋白的基因，那么小鼠的发育就会不健全。后续研究还发现，WNT蛋白家族对神经系统的发育也很重要。
从这些研究可以看出，WNT蛋白家族，以及它们所参与的信号通路，不仅与多种生物体的生长发育有关，还与肿瘤的发生发展存在关联。打个比方，WNT信号通路就像在战场中指引士兵冲击的冲锋号，给细胞发出“向前冲”的信号和指令。但是，即便是发育中的生物体也不能肆意生长，就像打仗也需要适当的指挥，如果没有指挥，只知道冲锋，最后结果也许只有壮烈的牺牲。
破坏人类健康的癌症，就是人体细胞生长紊乱导致的，其中一个可能的原因就是WNT信号通路在这些癌细胞中过度活跃，使癌细胞打破了人体内细胞正常的生长节奏，侵占周边细胞所需要的养料，不受控制地拼命增殖，最后拖垮人体。