青蛙尾巴再生的新型細胞找到,有望在哺乳動物身上實現該功能
據科技日報5月20日報道,據物理學家組織網近日報道,青蛙的尾巴會再生嗎?這是一個困擾了人們2000多年的謎團。現在,英國科學家發現一羣特殊的皮膚細胞“再生—組織細胞”,可以幫助青蛙的尾部再生。這一新研究發表於近日出版的《科學》雜誌上,不僅有助於解釋上述重大謎團,也提供瞭如何在哺乳動物組織中實現這種能力的線索。
早在公元前4世紀,亞里士多德就觀察到,有些動物的尾巴在截肢後可以重新長出來,但支持這種再生潛力的是何種機制?我們仍知之甚少。
現在,劍橋大學英國癌症研究所的科學家使用“單細胞基因組學”,開發出一種巧妙的策略,揭示出蝌蚪尾巴再生時不同細胞的變化。具體來説,“單細胞基因組學”使他們可以在單個細胞的分辨率下,跟蹤整個生物體或組織中哪些基因被打開(被表達),因此能基於細胞對活躍基因的選擇,詳細區別不同的細胞類型。
藉助這項技術,肯•阿茲特金和湯姆•希科克分析了與非洲爪蛙受傷後再生有關的細胞。
希科克説:“蝌蚪的尾巴一生都可再生,但在發育的精確階段,有兩天它們會失去這種能力。我們利用這種自然現象,釐清了蝌蚪體內哪些細胞能再生,哪些細胞不能再生。”
他們發現,幹細胞的再生反應由表皮(皮膚)細胞的一個亞羣體——再生—組織細胞(ROCs)“精心策劃”。
阿茲特金説:“這個令人驚訝的過程在我們面前徐徐展開:在尾部截肢後,ROCs從身體向傷口遷移並分泌一系列生長因子,協調組織前體細胞的反應。然後,這些細胞一起工作,讓尾巴再生,而且,再生出的尾巴擁有正確的尺寸、圖案和細胞組成。”
該研究共同作者本傑明•西蒙斯教授説:“瞭解使一些動物能夠再生整個器官的機制,是瞭解能否在哺乳動物組織中重新喚醒和利用類似現象的第一步,這對臨牀應用具有重要意義。”