动物器官形成的基础是细胞的分裂与分化，而信号分子在这过程中起到了联系、沟通、指挥的作用。信号分子可以是远程的，例如胰岛素和小分子激素，它们进入循环系统，全身跑；有的信号分子是短程的，它们的影响范围和作用浓度需要得到严格的控制，例如Wnt,TGF-beta, hedgehog等。这些短程信号分子的作用范围或者活性的失控是导致癌症形成的重要原因。

短程信号分子通常有三个特点：1）在器官的某些特定的细胞产生；2）这些分子被修饰过，只能爬行有限的范围；3）这些分子在器官内形成浓度梯度。第三点被认为很重要，因为不同浓度的信号分子可以指挥细胞的分裂与分化朝不同方向发展，最终形成器官发育需要的不同种类的细胞。这个观点得到一些研究的验证。

最近一篇研究果蝇Wnt信号分子的论文引起了不少人的兴趣。他们的研究结果可能会让大家对信号分子的浓度梯度的作用产生新的认识。正常的Wnt分子被一些细胞产生后，会分泌到细胞外，然后扩散出去，这样就形成了一个浓度梯度。为了破会这个梯度，研究者用一个固定在细胞膜上的Wnt分子代替正常的、可以分泌的Wnt分子。这样一来，只有产生Wnt的细胞以及与这些细胞直接接触的细胞可以接触到Wnt信号，而远端的细胞不能接受到Wnt信号。这种做法不但破坏了浓度梯度，还切断了远端细胞的Wnt信号。基于Wnt信号对细胞分裂与分化的重要作用，按照预期，果蝇的胚胎以及器官（如翅膀）的发育应该受到很大的影响，但令人意外的是，被操作过的果蝇居然可以发育到成虫阶段，而且还看起来基本正常，有眼睛、有腿、有翅膀，只是个体偏小以及发育有些滞后。

论文作者得出的主要结论是：1）Wnt梯度不重要；2）在发育的中后期，不是每个细胞都需要接触到Wnt信号。对于Wnt的梯度，他们之前做了另一项研究，用均匀的Wnt代替梯度的Wnt，发现器官发育也基本正常。这两项研究加在一起，更令论文作者相信Wnt的梯度在果蝇器官发育中不重要。

作者对这个现象做了一些解释，他们认为：在器官发育的早期，Wnt是在所有细胞里都表达的，这给了细胞一个初始化的刺激，而在后面的发育过程中，细胞能把这个早期的Wnt信号记住并且进行自我指导，最后发育成基本正常的器官。

Gines Morata和Gary Struhl还专门撰文评述了这项研究，但他们的看法有些保留。他们认为对Wnt梯度作用还需要更多更深入的研究，同时指出了这项研究的一些可能问题，例如外加的固定在细胞膜上的Wnt浓度比正常Wnt浓度高，细胞在分裂的时候，远端的细胞可能残留了一些检测不到的Wnt分子

更多阅读：

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24390349

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24390347

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19809090