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加利奧特團(tuán)隊在研究中發(fā)現(xiàn)，Sp5基因編碼的蛋白可以抑制編碼WNT3蛋白的基因，使其不能產(chǎn)生足量的WNT3蛋白，于是β-catenin也就失去了為自己“保駕護(hù)航”的伙伴。這樣，Sp5基因編碼的蛋白就在一定程度上阻止了β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，從而導(dǎo)致細(xì)胞不能生產(chǎn)讓水螅頭部再生的蛋白了。
更有意思的是，Sp5基因也會受到β-catenin的調(diào)節(jié) 。也就是說，編碼WNT3、β-catenin蛋白的基因，以及Sp5基因，它們?nèi)齻€之間的相互作用組成了一個循環(huán)，Sp5可以抑制WNT3蛋白的基因，WNT3蛋白會保護(hù)β-catenin蛋白，β-catenin蛋白又會促進(jìn)Sp5基因的表達(dá) 。當(dāng)這個循環(huán)正常運轉(zhuǎn)時，水螅頭部就會正常發(fā)育。但是，這個循環(huán)一旦被打斷，水螅頭部的發(fā)育就會出問題。

圖注：水螅體內(nèi)的調(diào)節(jié)圈（綠色箭頭代表“促進(jìn)”，紅色箭頭代表“抑制”）；當(dāng)循環(huán)被打破時，水螅的頭部發(fā)育出現(xiàn)問題（右邊展示了三種不同的多頭情況）
為了驗證這一設(shè)想，加利奧特團(tuán)隊分別在不同的水螅中，敲除了編碼β-catenin的基因和Sp5基因。得到的水螅形態(tài)與上述理論猜想十分一致：敲除β-catenin的基因，水螅頭部的發(fā)育會變得遲緩；
而敲除Sp5基因后，則產(chǎn)生了讓人震驚的結(jié)果-沒有了抑制因素，水螅頭部的發(fā)育變得瘋狂起來，有些水螅甚至長出了九個腦袋！

圖注：電子顯微鏡下長著多個頭部的水螅
那么，這個令人震驚的結(jié)果，對于生物學(xué)其他領(lǐng)域有什么啟示呢？
這項研究有什么啟示？
要回答這個問題，我們的注意力需要回到WNT3信號通路本身。
實際上，WNT3蛋白是一個蛋白大類中的一員，我們把這一類蛋白叫做WNT蛋白家族。這個蛋白家族在漫長的演化過程中非常保守——保守的意思是，雖然生物體經(jīng)過了長時間的演化，但這個蛋白家族沒怎么改變。因此，WNT蛋白家族的成員所在的信號通路，在很多生物體中都存在，并且都與生長發(fā)育有關(guān) 。
更有意思的是，WNT蛋白家族最初是在小鼠的乳腺癌細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)的——一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠患有乳腺癌時，WNT蛋白家族成員的活性會顯著上升。還有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果在小鼠的胚胎時期敲除編碼WNT蛋白的基因，那么小鼠的發(fā)育就會不健全。后續(xù)研究還發(fā)現(xiàn)，WNT蛋白家族對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育也很重要。
從這些研究可以看出，WNT蛋白家族，以及它們所參與的信號通路，不僅與多種生物體的生長發(fā)育有關(guān)，還與腫瘤的發(fā)生發(fā)展存在關(guān)聯(lián) 。打個比方，WNT信號通路就像在戰(zhàn)場中指引士兵沖擊的沖鋒號，給細(xì)胞發(fā)出“向前沖”的信號和指令。但是，即便是發(fā)育中的生物體也不能肆意生長，就像打仗也需要適當(dāng)?shù)闹笓]，如果沒有指揮，只知道沖鋒，最后結(jié)果也許只有壯烈的犧牲。
破壞人類健康的癌癥，就是人體細(xì)胞生長紊亂導(dǎo)致的，其中一個可能的原因就是WNT信號通路在這些癌細(xì)胞中過度活躍，使癌細(xì)胞打破了人體內(nèi)細(xì)胞正常的生長節(jié)奏，侵占周邊細(xì)胞所需要的養(yǎng)料，不受控制地拼命增殖，最后拖垮人體。
既然在水螅中，Sp5基因的存在，可以抑制頭部過度發(fā)育的傾向，那么在其他生物體內(nèi)，這個基因是否也存在，并且也具有類似作用呢？帶著這個問題，加利奧特教授團(tuán)隊在研究了水螅后，又對其他物種的細(xì)胞進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在人類和斑馬魚細(xì)胞中，都存在Sp5基因和WNT信號通路。
加利奧特團(tuán)隊得到的結(jié)果，給我們最重要的一個提示就是，也許科學(xué)家可以增強Sp5基因的表達(dá)，進(jìn)而加強它對癌細(xì)胞中WNT信號通路的抑制作用，達(dá)到抑制或治療癌癥的目的。