动物器官的大小尺寸和生长速率的调控一直是生物学的最基本问题之一。器官的生长是由外因和内因协同控制的，其中的具体机理一直理解得不清楚。我院沈杰教授课题组近日在发育生物学国际权威刊物《Development》发表研究论文，阐明了器官成形素Dpp调控果蝇翅生长的新机理。

前人普遍认为：Dpp的基本作用之一是细胞增殖的促进因子。Dpp在翅芽上分布为一种连续的中间高两侧低的浓度梯度，这种浓度梯度是否对翅细胞的增殖有调控作用？这一问题一直在不停地争论，为此，沈杰课题组系统地研究了Dpp信号通路对翅细胞增殖的调控作用。通过突变等位基因、转基因、Gal4-UAS和Flp-FRT系统、以及Gal4-Gal80ts时序控制等遗传学方法，系统地调控Dpp-Tkv-Brk-Omb信号通路的活力，观察细胞的增殖速率（BrdU incorporation 和anti-PH3染色），发现了Dpp信号以一种区域化特异性方式调控细胞的增殖速率。Dpp只是在翅芽的两侧边缘区域作为生长促进因子，而在中间区域却作用为生长抑制因子。Dpp的靶标之一T-box转录因子Omb主要介导了Dpp信号通路对翅细胞的增殖调控，Omb促进翅芽两侧边缘区域的细胞增殖，但是抑制中间区域的细胞增殖。Omb的这种对细胞增殖的区域化相反调控是通过对微小RNA基因bantam的转录调控实现的，bantam的主要作用是促进细胞增殖，Omb在两侧边缘区域上调bantam的转录，在中间区域下调bantam的转录。

该项研究细致地把翅芽划分为中间和边缘区域，区域化地操控基因的表达，从而发现了Dpp-Omb信号通路在不同区域起着截然相反的调控作用；并且严谨地重复了文献中的经典实验，更正了前人的表象观察，发现了Dpp信号通路主要是抑制而不是促进细胞生长。该项成果由沈杰教授课题组的博士研究生张徐波完成所有实验工作。