科學家裡的算命仙 神奇的角蛋白

在胚胎發育的最早期，有一個困擾科學家們很久的一個問題，那就是一顆圓滾滾的胚胎是怎麼知道左邊要長左手，右邊要長右手的呢？研究這些胚胎細胞如何決定自己的命運（cell fate decision）的科學家們，跟算命仙一樣各有各的法寶，各有各的說法。

最新一期Nature的研究提供了一個新的方向，我們所熟悉的角蛋白Keratin，平常就存在頭髮與指甲裡，竟然也參與了細胞命運的決定。

科學家們發現，胚胎早在8細胞時期，就開始了不對稱的分裂，所有的細胞開始分成兩群，分別往胚胎表層與中心移動（apical-basal polarity）。到了16細胞時期，胚胎表層的細胞命運就已經註定是要成為胎盤組織，而不是寶寶本人了。

神奇的角蛋白，就在出現在胚胎表層細胞裡，形成一個標記，指引細胞分裂的方向。32細胞時期，整體胚胎細胞的命運更加確定，角蛋白也在胚胎內外分佈的壁壘分明，並在胚胎外層發揮細胞骨架的功能，撐住胚胎圓球狀的型態，而胚胎內部則因為沒有角蛋白，更為柔軟，便於形成未來要發展出來的各胚層。

之後，角蛋白就像是胚胎外層細胞的記憶一樣，在每一次的分裂之後都記得把有角蛋白的細胞放在外層。未來，科學家還有更多問題要回答，比如說角蛋白是怎麼跟現在已知的命運決定蛋白們合作？在其他生物裡，角蛋白是不是也有一樣的功能？

小小的胚胎，孕育著生命，也帶著許多科學家千百年來都無法解答的神秘機制。在千千萬萬個隨機選擇或是基因調控中，只要一個步驟出錯，就無法順利構成生命。讀越多胚胎發育相關的研究，越覺得每一個來到世上的生命都值得珍惜，你覺得呢？

資料來源： https://www.nature.com/articles/d41586-020-02443-w