是誰讓心臟長在左邊

從外觀看，人在大體上都是左右對稱的，顯然，這種外觀對稱應該是美感的一個必要條件，但是，人的這種對稱美，卻沒做到表里如一，因為人的內臟就不是左右對稱的。例如心臟、肝臟等分布在體內的一側，而肺盡管同時分布在兩邊，但仍然左右不對稱，只有腎、卵巢等少數器官大體上才是左右對稱分布的。那么這種不對稱是怎么產生的呢?

如果考慮到人從受精卵開始的發育過程，那么這個問題就顯得更加奇怪了。因為受精卵本身是一個完全對稱的球狀體，然后它對稱地連續進行一分為二的分裂，形成一團球形的細胞聚合體。那么是在什么時候，胚胎在其外表保持左右對稱的情況下，其內部開始出現左右不對稱的呢?產生這種不對稱的機制又是怎樣的呢?

要得到這個問題的答案，只有一步一步地追溯胚胎從單個受精卵，發育到出現不對稱形態為止的整個過程。由于在最初的受精卵分裂階段，子代細胞基本保持相互一致，也就是說，子代細胞無論是形態、結構、還是組分，特別是其中所包含的蛋白質種類都是一樣的。我們知道，生命的基本功能構件就是蛋白質，如果兩個細胞有差異，那么其中所包含的蛋白質一定有種類上的差異。而一個細胞里面所包含的蛋白質，完全是由其相應的基因所包含的DNA序列信息，被細胞內部的蛋白質加工廠閱讀，然后再翻譯為蛋白質的氨基酸序列信息，從而最終使得基因獲得表達而生產出來。那么蛋白質種類的差異，肯定是源于基因表達的差異，也就是說，如果兩個子代細胞，它們進行表達的基因有不同，就會導致其蛋白質工廠所生產的蛋白質種類不同，從而決定了它們的結構和功能出現歧異。

顯然，對于一個開始完全球對稱的胚胎來說，肯定存在一個關鍵性的發育步驟，使得該胚胎左右兩邊的子代細胞、出現基因表達的差異，從而進一步使得整個胚胎的左右出現形態和結構的不對稱。所以研究這個問題的一個思路，就是從早期胚胎仍然處于左右對稱的時期開始，監測左右兩邊細胞的用來裝配蛋白質的mRNA序列以及相應蛋白質產物，看何時出現差異，然后再順藤摸瓜找到導致這種差異的源頭基因是什么。

目前研究人員已經找到了這樣一些基因，它們只是在早期胚胎的某一邊獲得了有效表達，然后它們所編碼的蛋白質就能夠充當關鍵的信號分子，誘導該邊的胚胎生長出與其對稱位置不同的形態結構來。研究人員在雞胚胎的發育過程當中，發現了第一個非對稱表達的基因shh，它所編碼表達的蛋白質就是一種非常重要的信號蛋白分子。隨后，又陸續在雞胚胎里面發現了另外7個基因，它們都參與了雞胚胎的非對稱發育。更重要的進展是，發現了這8個基因及其所編碼的蛋白分子具有環環相扣的關聯性，可以說它們的作用是一環扣一環。而雞胚胎的左右不對稱發育正是由這一系列基因及其編碼蛋白相互作用與調控的結果。

研究人員通過人為干預這些基因的啟動程序，就能夠有效地改變心臟生長的位置或朝向。

此外，還有其它更多的基因也都參與了這個非對稱發育過程。

除了雞之外，在其他脊椎動物身上是不是也存在類似的非對稱發育控制機制呢?目前已經有研究人員在老鼠和兩棲類動物的胚胎發育過程中，都發現了類似的非對稱發育調控機制。因此，我們應該能夠估計得到，這樣的機制一定也存在于人類。

不過，即使我們已經能夠追溯到基因，也還只是部分地回答了這個問題。如果非要打破砂鍋問到底的話，最早的基因非對稱表達又是誰下的命令呢?我們還是很難說清楚，究竟是由什么決定了心臟非得要生長在左邊。