研究人员发现生命中的新装备维生素D

波特兰州立大学的一项新研究发现，维生素D或其缺乏可引发或暂停某种鱼类的胚胎发育。该研究还提供了证据表明维生素对脊椎动物的早期发育至关重要。每年的一种杀灭性的奥地利(Orlandoofundulus limnaeus)一生都生活在季节性池塘中，当雨水落下然后蒸发。为了在这些不确定的环境条件下生存，鱼类通过沿着两条不同的轨迹发展而产生了对环境线索做出反应的胚胎。一方面，胚胎长到成熟。另一方面，胚胎进入多种休眠状态，在此期间所有发育停止，允许胚胎在没有氧气或水的干燥泥浆中存活数月。

波特兰州立大学的研究人员想知道什么调节了A. limnaeus胚胎的休眠，以及将环境治疗纳入其发育计划的机制。为了回答这个问题，研究小组通过在不同温度下孵育年度杀螨的胚胎来模拟不同的环境条件，以诱导两个发育轨迹。然后，他们在不同的发育阶段分析鱼类的RNA，寻找表达引发沿每条轨迹发展的基因。

研究人员发现的是出人意料的。分析结果表明，当活跃时，维生素 D合成和信号传导促进了在有利于休眠的环境条件下年度杀螨的正常发育。相反，在有利于正常发育的条件下，抑制该途径导致休眠轨迹后的杀螨。该研究小组还能够在斑马鱼的胚胎中诱导休眠，斑马鱼是一种不会暂停胚胎发育的物种通过阻断维生素D的合成，这表明维生素对脊椎动物的发育至关重要。研究人员还指出了类似的受体，它们调节蛔虫和果蝇种类的休眠，这表明维生素D受体的功能在很长的进化历史中已经在一系列物种中得到保护。

“这是新发现的维生素D的作用，”加州大学戴维斯分校兽医学，解剖学，生理学和细胞生物学学院的博士后Amie Romney说，该研究的主要作者，最近出版在PNAS。“我们所看到的是，维生素D不仅对钙的调节至关重要，它在关键的生命史转变中起着重要作用，可能有助于我们更好地理解调节生命周期的时钟。”

根据波特兰州立大学生物学教授兼该研究的首席研究员Jason Podrabsky的说法，该研究小组的发现可以使人们更好地了解休眠及其控制机制，这对人类健康也有影响。控制诸如休眠等极端生理状态的系统的知识可以在有人经历极度寒冷休克或诸如心脏病发作或中风的医疗条件时提高对分子水平上发生的事情的理解。此外，能够在一种不会阻碍发育的鱼类中诱导休眠 可能是开发技术以诱导其他物种(包括人类)休眠的第一步，这在科幻小说之外曾被认为是不可能的。