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编译服务: 印太交汇区海洋物质能量中心形成演化过程与机制 编译者: cancan 编译时间: 2024-5-27 点击量: 10

只有小指甲盖大小的枝手水母(Cladonema)能在两到三天内再生出断掉的触手,但它是如何再生的呢?包括蝾螈和昆虫在内的各种物种的功能性组织再生都依赖于形成胚芽的能力,胚芽是一簇未分化的细胞,可以修复损伤并长成缺失的附属器官。水母以及珊瑚和海葵等其他刺胞动物具有很强的再生能力,但直到现在,它们如何形成关键的囊膜仍是一个谜。日本的一个研究小组发现,类似干细胞的增殖细胞一直在积极生长和分裂,但尚未分化成特定类型的细胞,就是这种细胞出现在受伤部位,并帮助形成囊膜。研究结果发表在《PLOS Biology》上。

研究人员指出,囊泡中的这些干样增殖细胞不同于触手中的常住干细胞。修复特异性增殖细胞主要贡献于新形成的触手上皮——薄外层。根据研究者的说法,存在于触手内和触手附近的常驻干细胞负责在平衡和再生过程中生成所有细胞系,这意味着它们可以维持和修复水母一生中所需的任何细胞。特异性修复增殖细胞只有在受伤时才会出现。

作者表示,常驻干细胞和修复特异性增殖细胞共同作用,使功能性触手在几天内迅速再生。这一发现有助于研究人员了解不同动物群体的囊泡形成有何不同。在这项研究中,研究者的目的是利用枝手水母(Cladonema)的触手作为非两栖动物(或在胚胎发育过程中不形成两侧或左右两侧的动物)的再生模型,研究囊泡形成的机制。

例如,蝾螈是能够再生四肢的两栖动物。它们的肢体含有仅限于特定细胞类型需求的干细胞,这一过程似乎与水母中观察到的修复特异性增殖细胞类似。鉴于修复特异性增殖细胞类似于两栖类蝾螈四肢中的受限干细胞,我们可以推测,由修复特异性增殖细胞形成的囊泡是动物进化过程中复杂器官和附肢再生独立获得的共同特征。

不过,在囊泡中观察到的修复特异性增殖细胞的来源仍不清楚,研究人员说,目前可用来研究其来源的工具太有限,无法阐明这些细胞的来源或识别其他不同的干样细胞。必须引入遗传工具,以便追踪特定细胞系并在枝手水母中进行操作。最终,了解包括水母在内的再生动物的胚泡形成机制,可能会帮助我们确定能提高自身再生能力的细胞和分子成分。

 

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