【獸誌揭秘】發現微型水母的神奇再生力量：秘密在於特殊細胞
在東太平洋海域發現的一種不尋常的水母物種，名為「太平洋水母（Cladonema pacificum）」，體型僅有小指甲大小，但卻能在短短兩三天內重新長出被切斷的觸手。這項驚人的再生能力對於需要觸手來獵食和進食的水母來說至關重要。日本一支研究團隊最近開始理解這些微小水母用於肢體再生的細胞過程，他們的研究發表於最新一期的《PLOS生物學》雜誌。
我們目前已經知道，蠑螈和昆蟲（譬如說甲蟲），會形成一團未分化的細胞，這些細胞尚未發展成特定的細胞類型。這些未分化細胞可以生長成「芽基」（blastema），對於修復損傷和重新長出附肢至關重要。為了尋找水母中關鍵的芽基，研究人員在實驗室裡切斷了一隻太平洋水母的觸手，然後研究了切斷後水母中生長的細胞。團隊發現，水母擁有主動生長和分裂的幹細胞樣細胞，但尚未轉變成特定的細胞類型。這些細胞出現在受傷部位，幫助形成芽基。
東京大學的細胞生物學家中嶋悠一朗（Yuichiro Nakajima）博士解釋說：「重要的是，芽基體中的這些幹細胞樣細胞與觸手中固有的幹細胞不同。主要貢獻於新形成觸手外層薄皮的是專門修復的增殖細胞。」
這些位於水母觸手附近的幹細胞樣細胞負責維持和修復水母一生所需的細胞。然而，修復缺失附肢所需的增殖細胞僅在水母受傷時出現。悠一朗博士說：「固有幹細胞和專門修復的增殖細胞共同合作，在幾天內即可快速再生功能觸手。」
功能類似對稱動物的幹細胞
根據作者的說法，這一發現有助於研究人員更好地理解不同動物群體中芽基形成的差異。例如，蠑螈是兩邊對稱的動物，而水母被認為是非兩邊對稱的，但無論水母和蠑螈的對稱差異如何，牠們都能夠再生肢體。蠑螈的肢體擁有限定於特定細胞類型需求的幹細胞，這一過程與團隊在水母中觀察到的專門修復細胞運作方式類似。
東京大學的細胞生物學家冨士田狀佑（Sosuke Fujita）博士在聲明中說：「考慮到專門修復的增殖細胞與兩邊對稱的蠑螈肢體中的限定幹細胞相似，我們可以推測，芽基由專門修復的增殖細胞形成是動物演化過程中獨立獲得的共同特徵。」
這些專門修復增殖細胞在芽基中的起源仍然不清楚。目前可用的研究工具對於調查這些細胞的起源太有限，無法解釋這些細胞的來源或找到其他幹細胞樣細胞。需要更多的研究和新的遺傳學研究工具。
悠一朗博士說：「引入允許追踪特定細胞系和在太平洋水母中進行操縱的遺傳工具是至關重要的。最終，了解包括水母在內的再生動物的芽基體形成機制，可能幫助我們識別能夠改善我們自身再生能力的細胞和分子組件。」這項研究刊登在最新一期的《PLOS生物學》。
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首圖來源：明日科學
圖片來源：《PLOS Biology》cc By4.0
參考文章：
1.Distinct stem-like cell populations facilitate functional regeneration of the Cladonema medusa tentacle《PLOS Biology》
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