盡管通常還沒(méi)有一粒蘋(píng)果種子大，但真渦蟲(chóng)卻是動(dòng)物王國里讓人羨慕的對象。如果把它們切成十來(lái)塊，那么每一塊終都會(huì )重新生長(cháng)成一條全新的蟲(chóng)子——這是一項超越大多數動(dòng)物的驚人的再生壯舉。如今，研究人員已經(jīng)確定了啟動(dòng)這一過(guò)程的細胞以及一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)。

并未參與該項研究的美國圣地亞哥加利福尼亞州立大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家Ricardo Zayas表示，這一發(fā)現“是該領(lǐng)域的重大突破”。

研究人員幾十年前便已知道，一組名為成肌細胞的非特異性干細胞可以幫助真渦蟲(chóng)再生。但是他們并未搞清到底是哪種類(lèi)型的成肌細胞產(chǎn)生了這種魔力。因此，密蘇里州堪薩斯城斯托瓦斯醫學(xué)研究所發(fā)育生物學(xué)家Alejandro Sanchez Alvarado，利用新技術(shù)分離了單個(gè)細胞并描述了它們的基因活動(dòng)。

這項研究使他和同事確定了具有細胞再生功能的12種可能的候選細胞類(lèi)型，這些細胞在其表面有一個(gè)不尋常的蛋白質(zhì)，類(lèi)似于一種細胞表面分子，被稱(chēng)為跨膜四蛋白，其與人類(lèi)腫瘤有關(guān)——這些蛋白質(zhì)能夠幫助腫瘤細胞擴散至全身。

通過(guò)制作一個(gè)熒光標記并在真渦蟲(chóng)的跨膜四蛋白中進(jìn)行追蹤，研究人員能夠分離出一種被稱(chēng)為成肌細胞亞型2（Nb2）的細胞類(lèi)型，以進(jìn)行進(jìn)一步的測試。

研究小組在6月14日出版的《細胞》雜志上報道說(shuō)，當他們切開(kāi)真渦蟲(chóng)并跟蹤其傷口恢復時(shí)，Nb2細胞的數量迅速增加。這群細胞治愈了切割造成的傷口。在另一項實(shí)驗中，單獨注射N(xiāo)b2細胞能夠進(jìn)行增殖和多樣化，從而拯救被給予致命劑量輻射的真渦蟲(chóng)。

Nb2細胞是一種特殊類(lèi)型的干細胞。在其他生物中，只有發(fā)育中的胚胎的開(kāi)始的一批細胞（被稱(chēng)為“細胞”）能夠形成肌體的所有組織。在以后的生長(cháng)過(guò)程中，人類(lèi)和其他動(dòng)物的干細胞只能形成有限的細胞類(lèi)型（稱(chēng)為多能性）或單一細胞類(lèi)型。“不知何故，真渦蟲(chóng)保留了一些細胞”，可以成為它們想要的任何細胞類(lèi)型，Sanchez Alvarado解釋道。

Sanchez Alvarado及其同事發(fā)現，Nb2細胞總是存在于整個(gè)真渦蟲(chóng)中。但是它們只在受傷的個(gè)體中增加了產(chǎn)生跨膜四蛋白的基因活性。而且這種蛋白質(zhì)似乎很關(guān)鍵——當研究人員在垂死的不能產(chǎn)生跨膜四蛋白的真渦蟲(chóng)中加入成肌細胞后，真渦蟲(chóng)并未得到恢復。

研究人員表示，目前還不清楚為什么這種蛋白質(zhì)是如此重要，但它似乎與細胞間的交流有關(guān)。這種蛋白質(zhì)在傳播癌細胞方面的作用表明，它還可以幫助細胞到達真渦蟲(chóng)需要修復的部位。

有了可以標記和分離Nb2細胞的抗體，Sanchez Alvarado和其他人現在可以更詳細地了解跨膜四蛋白的工作原理，以及是什么在這些細胞中激活了前者的產(chǎn)生。

其他研究人員也在獲取再生的分子細節方面取得了進(jìn)展。上個(gè)月，劍橋市麻省理工學(xué)院發(fā)育生物學(xué)家Peter Reddien在《科學(xué)》雜志上報告說(shuō)，他的研究小組已經(jīng)隨著(zhù)真渦蟲(chóng)的再生，追蹤了每一個(gè)細胞的基因活動(dòng)。另一個(gè)研究小組則做了類(lèi)似的研究。

Reddien迫切希望回到他的研究中，看看他的團隊在對所有細胞的觀(guān)察中是否也能識別出Nb2細胞類(lèi)型。“現在就說(shuō)這些發(fā)現將如何轉化為療養方法從而修復人類(lèi)的部分身體還為時(shí)過(guò)早。”Reddien說(shuō)，“但是，發(fā)現導致自然再生的機制是一個(gè)好的開(kāi)始。

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