如何擁有金剛狼的自愈能力?答案是蠕蟲DNA
11月30日消息,據英國《每日郵報》報道,在《X戰警》系列電影中,金剛狼擁有着鋒利的鈦爪、敏鋭的動物直覺和快速自愈的超能力。這種能力讓他在四肢受傷、遭遇槍傷時能夠迅速地自我癒合,甚至在核爆炸中也能倖存下來。未來的人類能否像他這樣不畏傷痛?科學家們正試圖通過一種普通蠕蟲的DNA為人類揭示這種自愈能力的奧妙。
華盛頓大學的研究者發現,囊舌蟲(acorn worm)的每個身體部位,如頭部、神經系統和內臟,都能夠在無需任何輔助條件時重新長出來。研究者希望通過對這種蠕蟲DNA的研究來為人體肢體再生帶來啓發。
囊舌蟲是一種無脊椎動物,通常生活在珊瑚礁周圍的沙中,它的基因組成與我們驚人地相似。
如果令它擁有自愈能力的基因密碼被破譯,那麼科學家們就有可能找出方法來激活被截肢者的組織中的基因,以激發再生能力。再把由組織培育的再生體移植到斷肢上,以恢復正常的肢體功能。
華盛頓大學的生物學教授比利-斯瓦拉(Billie Swalla)表示,“我確信人類軀體擁有再生的潛力,由於某些原因,這一潛力並未發揮作用。”
他表示,“我相信人類擁有類似基因,如果我們能摸索出開啓這些基因開關的方法,我們就能擁有自愈能力。”
許多動物擁有軀體再生的能力,但是像人類這樣的脊椎動物中,主要是兩棲動物和魚類擁有這樣的能力。
某種程度上,人類的部分器官和皮膚細胞可以再生,但是我們無法重新長出整個身體部位。
科學家們陳述了幾個可能原因。
一些科學家表示,在人體受傷後,免疫系統就會盡快阻止傷口流血,這導致瘢痕組織無法實現全肢再生。
亦或者,人類軀體較其他生物大,因此重新長出整個身體部位需要大量的能量。
換個角度解釋:讓人體適應九支手指而不是十支手指,或者一個手臂而不是兩個手臂時,更能節約能量消耗,因此人體不願長出新手指或新手臂。照這種説法來看,原來身體也會發懶,寧願選擇省事的方案。
不論上述解釋是否合理,華盛頓大學的研究者希望,藉助囊舌蟲,我們能夠激發人類全肢再生的基因潛力。
華盛頓大學生物學博士生肖恩-勒特雷爾(Shawn Luttrell)指出,“我們與這些動物共享着數千個基因,我們擁有着許多它們用來再生身體結構的相同基因。”
“如果我們能夠弄清楚囊舌蟲的再生機制,這可能會對揭秘人類中樞神經系統的再生能力帶來啓發。”
研究團隊發現,被切成兩半時,囊舌蟲會在兩個切口處重新長出頭部或尾巴,這樣就出現了兩隻囊舌蟲。
三四天後,囊舌蟲的口部開始生長,五至十天後,心臟和腎臟就會重新長出來。
到了第15天,囊舌蟲已經重新長出全新的神經管,它的神經管相當於人類的脊髓和大腦。
在切斷後,囊舌蟲的兩部分軀體就會各自茁壯長成兩隻新的囊舌蟲,如果再被切成兩半,依舊會上演同樣的情節,新器官再生後,它們都能健康地繼續活下去。
斯瓦拉教授説,“再生能力彷彿賦予了它們永生。不僅組織能夠重新長出來,而且整隻囊舌蟲能夠以完全相同的方式和相同的比例再生,到了最後,我們也看不出再生的囊舌蟲和沒被切斷過的囊舌蟲之間有什麼區別。”
該團隊研究了囊舌蟲的DNA,希望能夠更好地瞭解它們自我癒合的工作原理。
他們猜想,一個“主控”基因或一組基因負責觸發囊舌蟲的癒合反應。原因在於,一旦再生機制發揮作用,每隻囊舌蟲就會演繹着相同的自愈模式。
研究人員表示,這就好比細胞正在獨立閲讀路標,這些路標告訴它們身體比例究竟是多大,不同身體部位之間應該距離多遠。
研究人員還試圖解讀囊舌蟲再生過程中所使用的細胞類型。
他們可能使用幹細胞來促進再生,或者重新分配細胞來執行再生任務。
研究團隊希望在未來嘗試激活某些動物的再生基因,這些動物是指目前還不能重新長出整個組織的動物,如圖中的斑馬魚。(惜辰)