揭秘再生超能力：水母觸須如何在數(shù)天內(nèi)重新長出來？

你們知道嗎？小指甲蓋大小的枝手水母能在兩到三天內(nèi)再生出被截斷的觸手，但它是如何再生的呢？包括蠑螈和昆蟲在內(nèi)的各種物種的功能組織再生都依賴于形成胚芽的能力，胚芽是一簇未分化的細胞，可以修復(fù)損傷并長成缺失的附肢。水母、珊瑚和海葵等其他刺胞動物都表現(xiàn)出很強的再生能力，但它們?nèi)绾涡纬申P(guān)鍵的囊膜直到現(xiàn)在仍是一個謎。

近日，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，枝手水母利用干樣增殖細胞再生觸手，為囊泡形成過程及其在蠑螈等其他物種中的進化相似性提供了新的見解。

研究小組揭示了類似干細胞的增殖細胞——它們正在積極生長和分裂，但尚未分化成特定類型的細胞出現(xiàn)在受傷部位，并幫助形成囊膜。研究結(jié)果近日發(fā)表在科學(xué)雜志《PLOSBiology》上。

東京大學(xué)藥學(xué)研究生院講師、論文通訊作者中島雄一郎說：“重要的是，囊泡中的這些干樣增殖細胞與觸手中的常駐干細胞不同。修復(fù)特異性增殖細胞主要為新形成的觸手的上皮——薄外層做出貢獻?！?p>

中島說：“存在于觸手內(nèi)和觸手附近的常住干細胞負責(zé)在體內(nèi)平衡和再生過程中生成所有細胞系，這意味著它們可以維持和修復(fù)水母一生中所需的任何細胞。修復(fù)特異性增殖細胞只有在受傷時才會出現(xiàn)。常駐干細胞和修復(fù)特異性增殖細胞共同作用，使觸手功能在幾天內(nèi)迅速再生?！?/p>

第一作者藤田宗介是藥學(xué)研究生院中島實驗室的博士后研究員，他表示，這一發(fā)現(xiàn)有助于研究人員理解不同動物群體的囊泡形成有何不同。

藤田說：“在這項研究中，我們的目的是利用水母的觸手作為非兩棲類動物（或在胚胎發(fā)育過程中不形成兩側(cè)或左右的動物）的再生模型，研究囊泡的形成機制?！?p>

例如，蠑螈是能夠再生肢體的兩棲動物。它們的肢體含有僅限于特定細胞類型需求的干細胞，這一過程似乎與水母中觀察到的修復(fù)特異性增殖細胞類似。

鑒于修復(fù)特異性增殖細胞類似于兩棲類蠑螈肢體中的受限干細胞，我們可以推測，修復(fù)特異性增殖細胞形成的囊泡是動物進化過程中復(fù)雜器官和附肢再生獨立獲得的共同特征。

目前可用來研究細胞起源的工具太有限，無法闡明這些細胞的來源或識別其他不同的干樣細胞。

中島說：“必須引入遺傳工具，以便追蹤特定細胞系并在枝手水母中進行操作。最終，了解包括水母在內(nèi)的再生動物的胚泡形成機制，可能有助于我們確定細胞和分子成分，從而提高我們自身的再生能力?！保ňC合整理報道）（策劃/羅媛）