42.3
不同门类的动物表现出各异的再生能力,包括从小的损伤残余部分再生出组织、器官甚至整个个体。
涡虫是一类被广泛用作模式生物以研究再生的扁形动物。
由于其体内遍布着一类称为新胚细胞(neoblasts)的成体体细胞干细胞,它们表现出非凡的再生能力。这些细胞能够分裂并产生所有类型的涡虫细胞。
受伤后,伤口部位首先收缩以减小表面积,随后形成保护性黏膜覆盖物。
随后,新生成细胞在整个涡虫体内进行分裂。新生成细胞数量的全局性增加之后,会在伤口部位发生更为集中的局部分裂,形成一团未分化的细胞,称为芽基。
随后,芽基会分化形成缺失的组织和器官。但新细胞如何确定哪些结构需要再生呢?
例如,当涡虫被横向切成两半时,头部需要再生出尾部,而尾部需要再生出头部。这一过程由信号通路(如控制再生极性的 Wnt 通路)进行调控。
再生是恢复受伤或丢失的组织、器官或身体部位的过程。虽然简单的生物体通常表现出更强的全身再生能力,但很少有复杂的动物表现出同样出色的再生能力。例如,涡虫具有独特的再生潜力,这使它们成为生物学家们研究全身再生机制的热门对象。其他生物,例如水螅,也表现出极高的再生潜力。即使被切成几块,每一块也可以变成一个…