资讯
首页  >  专题  >  环球科学  >  环球科学<前沿资讯>

近邻蠕虫提高了人类再生希望

来源:环球科学

  一项针对与我们有近缘关系的无脊椎动物--橡子蠕虫的研究,揭示了人体再生有一天或许成为可能。

  161128151055_1_900x600.jpg

 

  如果人类能够重新长出一条胳膊或者一条腿,或者脊髓损伤后完全恢复神经系统功能,那么会是怎样的呢?

  一项关于与我们最亲密的脊椎动物--橡子蠕虫的新研究,揭示了这种伟大的技术将来可能会成为现实。橡子蠕虫生活的洞穴在珊瑚礁附近的沙子中,但由于它们的祖先也是脊索动物,就意味着其遗传组成和身体结构与人类有惊人的相似之处。

  这项研究由华盛顿大学主持并发表在《发展动力学》(DevelopmentalDynamics)十二月份的期刊上,展示了橡子蠕虫被切成两半后,从一无所有到再生出每一个身体的主要部分,包括头部,神经系统和内在器官。如果科学家能够解开基因对于这项功能起到的作用,那么他们很可能会找出人类通过操控类似遗传基因而使自己的四肢再生的方法。

  “我们有成千上万个跟这些动物相同的基因,即使并非全部,我们仍有很多与之相似用以再生自己身体结构的基因,”主持这项研究的作者,现就职于FridayHarbor实验室的华盛顿大学生物学博士生ShawnLuttrell说,“如果我们可以弄清楚蠕虫的再生机制,这也许对于人类神经系统的再生而言是一种启示。”

  新的研究发现,当橡子蠕虫—现存的几种睡虫之一被切成两半,它会重生出像另一半一样有完美比例的头部或尾部。想象一下,如果你把一个人拦腰切成两半,底部开始生长出新的头,而上半身开始长出新的腿。

  三到四天后,蠕虫开始长出喙,口,到五至十天后,被切掉的心脏和肾脏也开始生长出来。到第十五天后,蠕虫开始重生出了全新的神经管,研究人员介绍说。在人类当中,这些相当于脊髓和大脑。

  被切割后,蠕虫的每一半都会继续生长,随后,切割处也生长出一只健康蠕虫身体中曾具有的重要的组成部分。

  “重生机制会使动物或人类成为不朽”(或许可以翻译成“永生”?)。华盛顿大学FridayHarbor实验室的主任,文章通讯作者BillieSwalla说。“不仅组织再生,它们也以完全相同的方式和比例再生,在这个过程结束过后,你不能分辨这些动物是否被切割过(“tell”在这里翻译成“分辨”)。”

  研究人员们还研究了橡子蠕虫身体重生的基因表达模式,这对于理解虫体再生的内在驱动机制,是重要的第一步。他们怀疑有一种“主导基因”或一组基因促成了这种再生模式,因为一旦再生开始,同样的模式会在每一块虫体内展开。这好比是细胞自行认出路标,然后告诉它们自己的嘴到腮的狭缝距离多远,占有怎样的比例,以及原始虫体的大小。

  当这些基因模式变为已知,最终可以通过收集一个截肢的人的组织,并利用这些组织中的细胞来激活再生的途径,然后组织的移植可以被放置在四肢端,最终手臂或腿生长到合适的尺寸,Swalla解释说。

  “我真的认为我们人类也有同样的再生潜能,但是有些事情不允许它们发生”Swalla 说.”我相信人类也同样拥有这些基因,如果我们可以找出开启这些基因的方法,那么我们也可以再生。”

  在许多动物支系中,再生是很常见的,不过在脊椎动物(包括人类)当中,这项功能最强大的是两栖和鱼类。在某种温度下,人类可以重生某一部分的器官或者皮肤,但是我们失去了重生完整躯体的能力。

  科学家们推测出了几个导致这个问题的因素:我们的免疫系统—在疯狂的止血或防止感染---可能会在伤口创造稳固的疤痕组织时阻止了再生行为;也有可能是由于我们有着比其他动物更大的体积,而使再生的能量消耗巨大。从能量的角度来看,如果我们能够适应用九个手指,来代替十个手指,或是适应用一只手臂来替换两只手臂的作用的情况下,再生肢体是不符合效益成本的。

  研究人员正在试图破译蠕虫利用什么类型的细胞进行再生。他们可能是用干细胞来促进再生,也许可能是再分配其他细胞来进行再生组织的任务。他们也希望能够在不能重生所有组织的动物,如斑马鱼体内,激活他们可以产生完整再生机制的基因。

  翻译:席天宇

  校审:方露

本文来自:环球科学
特别声明:本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或其它相关事宜,请与我们接洽。
[责任编辑:系统管理员]
分享到:
文章排行榜
©2011-2022 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号-1 京公网安备11010502039775号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台
./t20161230_477860_taonews.html