無與倫比的再生能力切成碎片還能復活，生物界的「死侍」—渦蟲

聽過一個笑話，一隻蚯蚓感覺無聊想下棋，於是把自己切成兩半就變成了兩隻蚯蚓，而有隻蚯蚓想踢足球於是就切切切，把自己切成了幾十段，結果這只可憐的蚯蚓掛掉了。但自然界確實存在一種生物具有幾乎無限的再生能力，它就是渦蟲。無論是橫切、縱切還是斜切，又或是切掉肌肉、皮膚、腸道生殖系統乃至「大腦」...渦蟲的這些若干體段，在一周左右的時間內就能重新長成若干條渦蟲。據報導日本三角渦蟲甚至被切割成279~1500段以後，經過再生每一段都可以再生成一個完整的個體！別說是切出一場足球賽了，就是賽場的觀眾都能靠切自己來湊齊。

渦蟲屬扁形動物門，渦蟲綱（Tubellaria）中淡水生活的習見種類，屬三腸目（Tricladida）。

世界上已發現近400種，我國記錄7種，以日本三角渦蟲（Dugesiajaponica）分布最廣，這也是亞洲東部常見的一種。且日本三角渦蟲在我國分布極其廣泛，從臺灣、香港、雲南、福建至北京、遼寧、吉林絕大多數省市均有分布。

淡水渦蟲體多細長、柔軟而扁平。背面稍突，多黑色、褐色、棕色或乳白色，腹面稍平而色淺。頭部一般呈三角形、截頂狀或弓形，頭的兩側往住伸出長短不一的耳突，頭部背面有2個黑色的眼點，有的種類限點多達數百個，生活於洞穴中的種類眼點退化或消失。口位於腹面近體後咽，為肌肉質長管狀，能從口中自由伸出。用以捕捉食物，咽後為腸，分3支主幹，1支向前，2支向後，故名三腸目。每支主幹又反覆分出小支，末端為盲管，有口無肛門，食物從口進入、不能消化的食物殘渣仍由口排出體外。體腹面密生纖毛，由於纖毛和肌肉的運動，使其能在物體上作遊泳狀爬行。

渦蟲是首先出現兩側對稱、三胚層的動物，扁形動物的出現，是動物發展史上一次質的飛躍，它標誌著動物界的演化發展已開始由水生向陸生、由固著或漂浮生活向自由爬行生活過渡，因此在動物的進化中具有重要意義。由於渦蟲的再生能力特別強，因而又是研究細胞分化與去分化分子機理和動物行為及染色體的好材料，一直是動物界熱衷探索的研究領域。

渦蟲作為實驗動物已經有200多年的歷史，早在20世紀初著名的遺傳學大師摩爾根在從事果蠅的遺傳學研究之前曾經痴迷於渦蟲的再生研究，並發表了數十篇論文介紹渦蟲的再生現象。

渦蟲發育上的可塑性和驚人的再生能力是基於一種稱為Neoblasts的 成體多能幹細胞。幹細胞是成體渦蟲中唯一具有增殖分裂能力的細胞，它能產生各種細胞類型，包括神經細胞和生殖細胞。摩爾根曾經觀察到渦蟲的頭部片段（不含有任何生殖系統的殘跡）不僅能夠再生出軀幹和尾，而且還能重新形成有功能的性腺。這種體細胞性幹細胞的轉分化現象是線蟲和果蠅所不具備的。

再生是生物體對損傷刺激的保護性反應，受手術切割刺激，渦蟲特化細胞杆狀體立即釋放內含物，在創傷面形成一層保護性黏膜。同時，創傷面肌肉劇烈收縮，背面和腹面的上皮細胞互相接觸引發了渦蟲的再生反應，數小時後即可觀察到傷口處增殖活躍的細胞，在傷口下面，Neoblasts開始聚集，遷移，形成白色的再生組織，稱為「胚基」， 「胚基」再生出渦蟲失去的部分。研究證明，再生胚基的形成溼細胞分裂和細胞遷移共同作用的結果，如果將渦蟲後半部分保護住，前半部分用X光射線處理以殺死具有增殖能力的Neoblasts，然後將渦蟲頭部切除，蟲體後半部離傷口較遠沒有受到X射線照射的Neoblasts通過遷移使蟲體再生能力恢復。但是，再生過程需要延長几周時間。其他研究也觀察到Neoblasts的遷移現象，如渦蟲的眼點前部區域和咽組織區域，這些部分沒有Neoblasts分布，很顯然這些部位需要Neoblasts遷移來維持細胞更新。

關於再生胚基的細胞來源，儘管有人提出細胞去分化或轉分化理論，但至今沒有充分的實驗證據。相反，Neoblasts移植實驗和BrdU標記實驗等令人信服的說明Neoblasts和胚基細胞完全一樣。近年來的一些實驗也進一步證明Neoblasts是渦蟲再生的唯一細胞來源。

對於渦蟲再生能力的研究有可能會使老化或受損的人體器官和組織再生成為可能。諾丁漢大學生物學院的英國研究委員會成員阿齊茲·亞布巴克博士是這項研究的領導者，該研究顯示，一種被稱作「Smed-prep」的基因顯然是導致渦蟲的頭部和大腦適當再生的基本要素。

渦蟲具有在被截斷後，身體部位再生的獨特能力，這些部位包括頭部和大腦。它們含有成熟幹細胞，這些細胞經常分裂，變成身體缺失的所有類型的細胞。該研究顯示，當渦蟲的身體部位進行再生時，是一套基因在控制這一過程，使它們在正確位置再生出大小、形狀和方位保持原狀的肢體。

更令人驚奇的是塔夫斯大學研究人員發現，真渦蟲不僅能再生一個頭，這個新頭還擁有以前的記憶。他們把這些斬首前的蠕蟲放在一個培養皿中訓練它們尋找食物。它們的新頭重新長出來時，這些蠕蟲依然能記住這些技能。真渦蟲有兩個探測強光的眼點。這些眼點扮演了光感受器的角色，有助於真渦蟲遠離強光光源。生物學家訓練這些蠕蟲尋找隱藏在一個照亮培養皿中心的食物，使它們克服對光的恐懼。科學家發現，真渦蟲不僅在頭被切掉後可以再生一個頭，而且這個再生的頭還含有和被砍掉的頭一樣的記憶。

亞布巴克說：「這些令人震驚的蠕蟲為我們觀察一種非常簡單的動物的組織再生能力提供了很好的機會，它們可再生的肢體範圍非常廣泛，而且再生起來相當輕鬆。我們想弄明白成熟幹細胞是如何幫助任何動物形成和再生受損的或失掉的器官和組織的。了解其他動物的再生能力，會給人類再生醫學研究帶來很大好處。」雖然目前再生能力對於人類還只是遙遠的想像，但隨著科學的進步，科學家對再生能力的進一步揭示，也許器官與肢體的再生真的會成為現實。