重磅!科學家找到真渦蟲再生能力的關鍵細胞!

2021-01-09 網易科技

2018-06-15 11:31:22 來源: 網易科學人

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研究人員通過製作螢光標記以對真蝸蟲的類四次穿膜蛋白進行追蹤,發現並分離出這一被稱為neoblast亞型2((Nb2)的細胞類型,這種細胞類型將用於進一步測試。當研究人員切斷真蝸蟲並追蹤觀察傷口癒合時,他們發現Nb2細胞數量增加很快,該研究小組的這一發現發表在《細胞》(Cell)上。這種細胞類型迅速增加以拯救切斷的傷口。在另一項試驗中,研究人員給一隻受到致死輻射量的真蝸蟲注射了單個Nb2細胞,發現Nb2細胞能夠增加並對真蝸蟲展開營救。

出品|網易科學人欄目組 翟中超

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圖註:真渦蟲屬堪稱再生能力的大師,而科學家現在發現了決定這種再生能力的特定類型幹細胞。

據外媒報導,《細胞》(Cell)昨日發文稱科學家確定了主導真蝸蟲再生能力的幹細胞,這種幹細胞被稱為Nb2細胞。

真渦蟲個頭不大,但名號不小,因為它們被切成好幾段後,每段又能長成一隻完整的新蟲。這種再生能力令其他多數動物望塵莫及。現在,研究人員準確的找到了啟動真蝸蟲再生過程的關鍵蛋白質。

加州聖地牙哥州立大學的發育生物學家裡卡多·扎亞斯(Ricardo Zayas)表示「這是該領域的重大突破。」

科研人員早在幾十年來就知道,一組被稱為neoblasts的未分化的幹細胞幫助真蝸蟲有了這種再生能力,但是科未能明確找出究竟是哪種。最近,美國密蘇裡州堪薩斯城的斯託瓦斯醫學研究所的發育生物學家亞歷杭德羅·桑切斯·阿爾瓦拉多(Alejandro Sánchez Alvarado)利用新技術將單細胞分離並描述了它們的基因活性。亞歷杭德羅和他的同事先是確定了12種候選細胞類型,這12種裡有1種細胞的表面擁有一種不同尋常的蛋白質,這種蛋白質類似於一類被稱為四次穿膜蛋白(tetraspanin)的細胞表面分子,而四次穿膜蛋白又與人類腫瘤有牽連關係,這類蛋白會幫助腫瘤細胞在人體內擴散。

研究人員通過製作螢光標記以對真蝸蟲的類四次穿膜蛋白進行追蹤,發現並分離出這一被稱為neoblast亞型2((Nb2)的細胞類型,這種細胞類型將用於進一步測試。當研究人員切斷真蝸蟲並追蹤觀察傷口癒合時,他們發現Nb2細胞數量增加很快,該研究小組的這一發現發表在《細胞》(Cell)上。這種細胞類型迅速增加以拯救切斷的傷口。在另一項試驗中,研究人員給一隻受到致死輻射量的真蝸蟲注射了單個Nb2細胞,發現Nb2細胞能夠增加並對真蝸蟲展開營救。

Nb2細胞是一種特殊類型的幹細胞。在其他生物體內,只有正在發育的胚胎(或者說全能細胞)才能形成所有的身體組織。在生命長成以後,人類或動物的幹細胞只能是多潛能或單潛能式幹細胞。亞歷杭德羅表示「不知怎麼回事,真蝸蟲保留了全能細胞,」這就一來,真蝸蟲想變出什麼類型的細胞的就能變出什麼類型的細胞。

亞歷杭德羅和同事發現Nb2細胞一直存在於真蝸蟲體內。但是這類細胞只在受傷的真渦蟲上增加基因活性來製造類四次穿模蛋白。當研究人員將不生產類四次穿膜蛋白的成體未分化細胞注入到被切的真渦蟲身上時,真渦蟲沒能恢復如初。這麼看的話,Nb2蛋白質應該是真渦蟲再生能力的關鍵。

科學家現在還不清楚為什麼這種蛋白質如此重要,但這種蛋白質似乎與細胞間的交流通信有關。四次穿膜蛋白蛋白質在癌細胞擴散中起作用,這表明,類四次穿膜蛋白對真渦蟲需要修復的細胞也有類似作用。

通過能夠標記和分離Nb2細胞的抗體,亞歷杭德羅和同事現在能更詳細地觀察類四次穿膜蛋白如何起作用以及是什麼開啟了類四次穿膜蛋白生產。其他研究組成員也在獲取再生的分子細節上取得了進步。上個月,劍橋麻省理工學院的發育生物學家彼得(Peter Reddien)在《科學》(Science)上宣布他的團隊追蹤了真蝸蟲再生時每個細胞的基因活性。此外還有另一個團隊也做了相似的研究。

彼得急切想看看自己小組的研究是否也能識別出Nb2細胞類型。「這些發現將如何轉換為療法以還原或修復人體部位?現在說這些還為時尚早。但是發現該機制是進行自然再生的好的開始」彼得說道。(翟中超)

本文來源:網易科學人 責任編輯: 郭浩_NT5629

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