這種微小蠕蟲(chóng)的干細(xì)胞秘密可能有助于解鎖人類(lèi)再生
一只擁有非凡能力的小動(dòng)物可以教會(huì)我們?nèi)绾卧偕鷣G失或受損的身體部位。
斬首對(duì)大多數(shù)動(dòng)物來(lái)說(shuō)都是致命的,但不適合扁蟲(chóng).砍掉它的頭,它就會(huì)簡(jiǎn)單地重新長(zhǎng)出來(lái).無(wú)形的頭部也可以在幾天內(nèi)長(zhǎng)出一個(gè)全新的身體——事實(shí)上,這種蠕蟲(chóng)的幾乎任何碎片都可以再生整個(gè)身體。
這種非凡的力量歸結(jié)為干細(xì)胞,對(duì)扁蟲(chóng)生物學(xué)的新研究表明,關(guān)于這些自我更新、未分化的細(xì)胞如何重建身體部位,我們還有更多需要了解的地方。
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地中海施密特茶 Schmidtea mediterranea,淡水扁蟲(chóng)(或渦蟲(chóng))的成年多能干細(xì)胞遍布其橢圓形的全身。這些細(xì)胞有可能長(zhǎng)成任何其他類(lèi)型的細(xì)胞,而渦蟲(chóng)特別擅長(zhǎng)儲(chǔ)存它們。
在人類(lèi)中,干細(xì)胞占我們身體的不到 1%;同時(shí),大約 15% 的渦蟲(chóng)是干細(xì)胞。當(dāng)扁蟲(chóng)受傷時(shí),其干細(xì)胞儲(chǔ)備會(huì)迅速繁殖,甚至可以到達(dá)需要它們的地方。
在大多數(shù)其他動(dòng)物中,干細(xì)胞儲(chǔ)存在身體的特定位置,稱(chēng)為生態(tài)位,周?chē)募?xì)胞幾乎為它們規(guī)劃了它們的未來(lái)。
“例如,人類(lèi)造血干細(xì)胞駐留在骨髓內(nèi)的生態(tài)位中,在那里它們分裂自我更新并制造新的血細(xì)胞,”說(shuō)弗雷德里克·曼恩 (Frederick Mann Jr) 是斯托爾斯醫(yī)學(xué)研究所的生物學(xué)家,他領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)新研究。
另一方面,渦蟲(chóng)干細(xì)胞似乎對(duì)它們的鄰近細(xì)胞相當(dāng)冷漠。例如,Mann 及其同事注意到,他們經(jīng)常被一種非常大的細(xì)胞包圍,有多個(gè)“手臂”,該團(tuán)隊(duì)以希臘神話(huà)中的多臂怪物的名字將其命名為“hecatonlasts”。
然而,對(duì)渦蟲(chóng)的仔細(xì)分析轉(zhuǎn)錄組,在健康的渦蟲(chóng)和從受傷中恢復(fù)的渦蟲(chóng)中,表明成六母細(xì)胞在決定干細(xì)胞的命運(yùn)方面沒(méi)有作用。這個(gè),曼恩說(shuō)“這與典型的干細(xì)胞生態(tài)位聯(lián)系有悖常理?!?/p>
相反,干細(xì)胞的命運(yùn)和功能似乎與腸道細(xì)胞的關(guān)系更加密切。它們與干細(xì)胞沒(méi)有直接接觸,但實(shí)驗(yàn)表明它們對(duì)于調(diào)節(jié)細(xì)胞在再生過(guò)程中的位置和功能至關(guān)重要。
“我們現(xiàn)在已經(jīng)證明,擁有正常的生態(tài)位對(duì)于干細(xì)胞的工作可能并不重要,”說(shuō)曼?!耙恍└杉?xì)胞,比如渦蟲(chóng)扁蟲(chóng)中的干細(xì)胞,已經(jīng)找到了一種獨(dú)立的方法,可以變成任何類(lèi)型的細(xì)胞,而不需要附近的生態(tài)位?!?/p>
但我們自己的干細(xì)胞受到控制是有充分理由的:在包括人類(lèi)在內(nèi)的許多動(dòng)物中,不受控制生長(zhǎng)的細(xì)胞通常被稱(chēng)為癌癥。
“我們希望揭示引導(dǎo)干細(xì)胞成為特定組織而不是流氓的基本規(guī)則,因?yàn)槿祟?lèi)的大多數(shù)腫瘤都是在干細(xì)胞停止遵循這些規(guī)則時(shí)開(kāi)始的,”說(shuō)斯托爾斯分子生物學(xué)家亞歷杭德羅·桑切斯·阿爾瓦拉多。
“我們?cè)搅私飧浇募?xì)胞和體內(nèi)的整體信號(hào)如何協(xié)同工作以增強(qiáng)干細(xì)胞的能力和力量,我們就越能創(chuàng)造改善身體自然愈合的方法。
“這些知識(shí)可以幫助未來(lái)為人類(lèi)開(kāi)發(fā)新的治療方法和再生療法?!?/p>
這項(xiàng)研究發(fā)表在細(xì)胞報(bào)告.
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