水母可以重新長出觸手，我們終于知道怎么回事了

水母似乎沒有太多事情發(fā)生。它們是凝膠狀的斑點(diǎn)，既沒有大腦，也沒有心臟，也沒有血液，經(jīng)常受到洋流的擺布。

但事實(shí)并非如此意味著它們很簡單.遠(yuǎn)非如此。它們非常高效，使它們成為地球上最成功的動(dòng)物群體之一。

成功的關(guān)鍵之一是它們的觸手——纏住獵物的長卷須，提供麻痹毒素，使水母能夠和平消化。如果這些觸手發(fā)生意外，水母可以在很短的時(shí)間內(nèi)重新長出它們。

研究一種指甲蓋大小的小水母，稱為太平洋蜥蜴（Cladonema pacificum）,由東京大學(xué)生物學(xué)家藤田宗介領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員終于揭示了這種驚人的愈合行為背后的細(xì)胞機(jī)制。

從昆蟲到脊椎動(dòng)物（如蠑螈）再生的關(guān)鍵是一團(tuán)稱為母細(xì)胞瘤.我們現(xiàn)在知道，水母部分地從稱為修復(fù)特異性增殖細(xì)胞的組織中生長出它們的胚層;干細(xì)胞樣細(xì)胞，正在積極生長和分裂，但尚未分化。這些與干細(xì)胞因?yàn)樗麄兛梢猿蔀橹魅诵枰娜魏螙|西。

“重要的是，母細(xì)胞中的這些干細(xì)胞樣增殖細(xì)胞與位于觸手中的常駐干細(xì)胞不同。生物學(xué)家中島雄一郎說東京大學(xué)?！靶迯?fù)特異性增殖細(xì)胞主要貢獻(xiàn)于新形成觸手的上皮 - 薄的外層。

為了確定水母是如何做到的，研究人員小心翼翼地移除觸手，等待再生過程開始，然后對動(dòng)物實(shí)施安樂死和解剖，使用不同的染色劑來標(biāo)記不同的細(xì)胞。

實(shí)際上，水母的觸手內(nèi)和觸手附近一直有干細(xì)胞。這些細(xì)胞還沒有指定的功能，可以生長成身體需要的任何類型的細(xì)胞。它們用于水母在其一生中對身體進(jìn)行持續(xù)的維護(hù)和修理。

然而，修復(fù)特異性增殖細(xì)胞只有在水母受傷時(shí)才會(huì)出現(xiàn)——它們專門用于修復(fù)和再生受傷的身體部位。這類似于在蠑螈中發(fā)現(xiàn)的修復(fù)特異性細(xì)胞，它們以雙側(cè)對稱性發(fā)育，而不是果凍的奇怪的放射狀發(fā)育。

“在這項(xiàng)研究中，我們的目標(biāo)是利用刺胞動(dòng)物水母的觸手來解決胚芽形成的機(jī)制枝黃疵作為非雙邊主義者的再生模型，”藤田解釋道.

“鑒于修復(fù)特異性增殖細(xì)胞與雙側(cè)蠑螈肢體中的受限干細(xì)胞類似，我們可以推測，修復(fù)特異性增殖細(xì)胞形成的母細(xì)胞是動(dòng)物進(jìn)化過程中復(fù)雜器官和附屬物再生獨(dú)立獲得的共同特征。

蠑螈和水母彼此非常不同;水母和雙側(cè)人之間的最后一個(gè)共同祖先生活了下來數(shù)億年前，不同的進(jìn)化路徑是顯而易見的。這意味著在兩者中找到共同的修復(fù)機(jī)制非常有趣;它可能暗示了某種趨同演進(jìn)，其中非常不同的生物體獨(dú)立地發(fā)展出相似的特征。

我們目前沒有工具來發(fā)現(xiàn)修復(fù)特異性增殖細(xì)胞是如何在水母中出現(xiàn)的。研究人員說，這是關(guān)鍵的下一步，因?yàn)樗梢詭椭覀冋业阶屓祟惸軌蛟偕眢w部位的方法。

“最終，”Nakajima 說道，“了解再生動(dòng)物（包括水母）的胚芽腫形成機(jī)制可能有助于我們識(shí)別提高自身再生能力的細(xì)胞和分子成分。

該研究已發(fā)表在PLOS生物學(xué).

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