斑馬魚幫助解碼鈣缺乏和結腸癌的關聯

　　鈣缺乏會引起異常的結腸生長，增加結腸癌風險，但是對于其中的機制還知之甚少。一個小的、透明的魚胚胎和一連串的驚喜，帶領科學家們更深入地了解低鈣和結腸癌之間的復雜聯系。

　　密歇根大學的研究人員通過研究斑馬魚胚胎皮膚，解碼了能夠導致鈣缺乏人群中腫瘤和結腸癌的結腸細胞異常生長背后的細胞信息。他們也在人結腸癌細胞中檢驗了這種新機制。這項研究成果發表在12月13日的Nature子刊《Cell Death & Differentiation》雜志上。

　　密歇根大學分子、細胞和發育生物學系的段存明(Cunming Duan)教授說，在斑馬魚中揭開的這種新的生物機制，最終能幫助科學家們理解，引起低鈣相關的結腸細胞異常生長的細胞通路，和如何停止這種異常的細胞生長。

　　為此，段教授和同事們利用一種熒光蛋白標記一種類型的上皮細胞——其功能是將鈣輸入到體內。本質上，這類細胞在人和斑馬魚中都發揮相同的作用，但是科學家們可以研究斑馬魚胚胎中的活細胞，因為它們位于皮膚上，而不是像人類那樣其位于腸道和腸中。

　　當研究人員把斑馬魚胚胎置于無鈣水中時，他們驚訝地發現，這樣做會激活一種刺激這些上皮細胞分裂和生長的特殊生長因子。鈣轉運蛋白(TRPV5/6)是這個活化作用所必需的，這是動物在低鈣環境中，將鈣輸入細胞的一種明顯的生存機制。

　　段教授說，如果沒有足夠的鈣，動物和人都不能生存，因此調節鈣是至關重要的。聯系鈣轉運蛋白和這種生長因子的信號通路是全新的，科學家們已經在人類結腸癌細胞中證實了相同的通路。這個發現也論證了有助于人和動物在低鈣調節下生存的內置的、進化上保守的鈣調節機制。

　　段教授指出，了解鈣誘導的結腸細胞生長異常背后的機制，是開發阻止結腸癌的藥物和其它療法的第一步。他說：“從理論上講，很可能有一天你會將此應用到人類中，阻止人結腸癌細胞的分裂。”

　　段教授稱，一些令人吃驚的發現和不太可能的因素匯聚到一起，推動了這項研究的進行。首先，段教授的實驗室甚至不研究癌癥，而是研究斑馬魚胚胎發育中的生長因子。他說：“我們意外地發現，當改變水中的鈣的水平時，這些細胞會拼命地分裂。”于是，研究人員轉向一個新的方向。“我們想知道，參與其中的生長因子，是否與結腸癌有任何關系。”