人体奥秘 为什么人体器官会不对称

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人体奥秘 为什么人体器官会不对称

2022-06-25 17:25:41 | 人围观 | 编辑:noble

身体是由很多器官组成的,只有这些器官相互作用,才能延续。我们都知道身体很多器官都是不对称的,为什么呢?人体器官为什么不对称?让我们和边肖一起读这篇文章。

为什么人体器官会不对称

人体很神奇,很多东西我们不知道,甚至有些科学家还没解释清楚。那么科学家如何解释人体器官不对称的奥秘呢?让我们一起来了解一下。

1788年的一天,英国伦敦亨特医学院的学生解剖一具男尸时,发现了惊人的事情。这个人的解剖结构是正常人的镜像。他的肝脏长在左边,心脏长在右边。惊讶的学生跑向他们的老师马修贝利,一位苏格兰医生和病理学家。但见多识广的老师也惊呆了。他后来写道,“即使是最著名的解剖学家,也从未见过如此离奇可怕的情况。”

这是第一次详细描述内部器官倒置。两个世纪后,左右身体器官的奥秘仍然困扰着科学家。现在,英国医学研究委员会的发育生物学家多米尼克p诺里斯博士和其他一些科学家已经开始回答这个问题。他们从胚胎发育开始,试图找出人体左右两侧的奥秘。

纤毛“搅起”不对称

胚胎开始发育时,左右两边相对,左边是右边的完美镜像。新加坡分子和细胞生物学研究所的苏迪普罗伊说,“很明显,左右不对称的信号出现在胚胎发育的第6周左右。”

第一,心脏表现出可见的不对称性。3354心脏开始是一个小管,然后向左变成一个环。从这一刻开始,心脏的左右两侧开始不对称生长,两侧的结构也不一样了。与此同时,其他器官开始移动到不同的位置。胃和肝脏从胚胎的中轴向右移动,大肠在其右侧长出一个阑尾。右肺有三个肺叶,但左肺只有两个肺叶。

实验者还发现,实际上看起来对称的早期胚胎在两侧产生了不同的蛋白质。生物学家指出了这种双边对称性被打破的起点:胚胎中轴上一个非常微小的节点。这个结里生长着无数细小的纤毛,它们以每秒10次的速度旋转。

这些旋转的纤毛是倾斜的,这使得它们具有将人体分成左右两边的能力。最近,美国纽约州斯隆-凯特林纪念癌症中心的凯瑟琳V安德森和她的同事破坏了使淋巴结纤毛倾斜的基因。他们在《发育》期刊上报告说,这种基因突变使一些小鼠胚胎发育成镜像解剖结构。科学家解释说,胚胎处于充满液体的环境中,如果纤毛是直的,它们就不能使液体沿着统一的方向流动。诺里斯博士打了个比方:“纤毛就像一个搅拌机。它们不断旋转,推动液体从左向右朝一个方向3354运动。这自然打破了胚胎的左右对称。当科学家在老鼠胚胎中逆转这种液体的流向时,对面的器官就会生长出来。”

日本大阪大学的科学家报告称,仅两根纤毛的旋转就足以完成这项工作。液体一开始流动,只需要三四个小时,就已经能感觉到胚胎器官是向左还是向右发育了。在第一阶段,液体将流过节点,直到到达左边缘。这个时候边缘的环形纤毛还没有开始旋转,但是不知道为什么。虽然这些纤毛没有旋转,但它们能够对气流做出反应。

不对称信号可能也会影响大脑发育

诺里斯博士说,“我们仍然不知道事情的真相以及导致这种情况的机制。”但科学家推测,细胞可能会通过释放一种“节点蛋白”来做出反应。这些结蛋白从胚胎左侧开始扩散,然后ciji 其他细胞释放自己的结蛋白,促使装载这些结蛋白的小环向左移动,而不是向右移动。

科学家们仍在研究结蛋白如何帮助确定身体两侧的解剖结构。近年来,许多研究人员将注意力集中在斑马鱼上。——条斑马鱼拥有透明的胚胎,斑马鱼胚胎中的细胞可以通过人工技术染成红色,这使得科学家可以观察器官是如何形成的。

普林斯顿大学的Bertin博士研究了node蛋白如何通过影响胚胎细胞向心脏的运动来塑造斑马鱼心脏的解剖结构。她说,“结蛋白似乎直接告诉左侧细胞,你必须比右侧细胞移动得更快。”Bertin和她的同事在今年1月出版的美国期刊《公共科学图书馆遗传学》上发表了这项研究成果。左边这些快速移动的细胞将整个心脏拖向右边。从最初的旋转开始,心脏形成了独特的左右两侧。

一些研究结果表明,这些早期信号也会影响大脑的发育。科学家们早就知道,人类大脑的两个半球之间存在着重要的差异。例如,右半球在理解、认知和交流中起着重要作用,而左半球是注意力集中的关键。和人类一样,其他脊椎动物也有左右脑的差异,但这种不平衡的起源一直是个谜。

美国范德堡大学生物学家约书亚詹姆斯(Joshua T. James)表示,“我认为就脊椎动物的不对称发育而言,斑马鱼是迄今为止我们所知的最详细的机制。”商人

姆斯与其他研究者已经发现,节点蛋白质促使斑马鱼大脑的一小部分左右两边发育不同。这种不同随后向外辐射到大脑的其他部分。但是,目前尚不清楚人类和其他哺乳动物是否也有相同的发育机制。

把下一步研究引向基因测试

对于生物个体而言,器官这种左右颠倒的紊乱可能是致命的。贝利医生1788年描述的例子可能是医学史上最有名的个案,但其实它更代表着器官反置的危害性。伯丁博士说:“他们同样能走路、能活动,自己和他人都不知道你身体里的秘密,直到医生指出‘你的心脏不在它应该的位置上’。”

但这还不是最危险的情况——真正的危险是不完全反置。也就是说,如果你所有的内脏器官都是反置的,或许也是安全的,因为所有这些反置的内脏器官都与其他器官相互联合。但“如果你的心脏长在错误的位置,而其他器官的位置都是正确的,那么这种错误通常是致命的。”伯丁博士说。

还有一种不易察觉的危险情况——心脏长在正确的位置,但心脏瓣膜和房室却长在错误的一边。这些紊乱可能不会立即致命,但这将使今后的人生变得非常危险。科学家们建议,如果发生这种情况,可能需要通过复杂的手术重新安置心脏。

伯丁博士希望把人体这种左右紊乱的研究引向基因测试。简单地说,就是希望从基因的层面找出导致这种紊乱的“害群之马”,让人类通过基因测试就能预测隐藏着的风险。再往前进一步,就是能用干细胞重新构造受损的心脏。伯丁博士说:“这种尝试不仅仅是要制造出正确的细胞,更要发出正确的信号,让它们去往合适的位置。”

结语:以上就是小编今天给大家介绍的有关人体奥秘的时候,相信看完本文你对于人体器官会不对称之谜也应该了解一些了吧。我们的身体非常的奇妙,还需要我们进一步的探讨和发现。

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