《自然》报道：心脏为何长在左边？

　　鸡胚胎试验表明，钙有助于在胚胎发育的早期阶段导致左右躯体不对称。（图片提供：普度大学）

    人人都知道钙有助于形成健康的骨骼。如今看来，这种矿物质也能帮助胚胎确定心脏的位置。科学家在１月８日《自然》杂志上的一篇论文中报告说，钙离子是协助胚胎区分左右的关键信号——这个区分过程将决定心脏、肝脏等不对称器官的位置。
    发育生物学中最令人费解的谜团之一是：一团对称的细胞怎样才能最终形成左右不同的个体？至少有６个基因看来与此有关，然而最初的非对称信号来自何方仍是个不解之谜。
    Ｊｕａｎ Ｃａｒｌｏｓ Ｉｚｐｉｓúａ Ｂｅｌｍｏｎｔｅ和áｎｇｅｌ Ｒａｙａ是美国加利福尼亚州拉霍亚地区索尔克生物研究所的两位发育生物学家，他们和同事一起弄清了鸡胚胎的发育过程。他们通过一系列试验证明，如果所谓的“原结（一个协助胚胎形成器官的部位）”中含有钙，就能够引发一系列遗传过程，从而影响心脏和肝脏的正确定位。例如，当科学家用一种名为奥美拉唑的化学物质来防止形成钙梯度时，１／４的胚胎长出了朝向后方的心脏。然而，如果他们用外源钙元素处理胚胎左侧，则奥美拉唑就不起作用。他们还证明，能够锁定游离钙离子的钙螯合剂可抑制一个关键的“左右基因”——Ｎｏｄａｌ的表达。
    英国谢菲尔德大学的计算生物学家Ｎｉｃｋ Ｍｏｎｋ表示，这项研究首次揭示出非遗传信号与基因的非对称表达之间存在着联系。在小鼠胚胎中，旋转纤毛有助于确定左右方向，而钙信号是否与小鼠胚胎有关尚不清楚。然而，Ｍｏｎｋ也指出，其他研究已经证明，这些颤动的纤毛也能影响钙浓度，因此在小鼠的发育过程中可能存在着类似的作用。