这种微小蠕虫的干细胞秘密可能有助于解锁人类再生

一只拥有非凡能力的小动物可以教会我们如何再生丢失或受损的身体部位。

斩首对大多数动物来说都是致命的,但不适合扁虫.砍掉它的头,它就会简单地重新长出来.无形的头部也可以在几天内长出一个全新的身体——事实上,这种蠕虫的几乎任何碎片都可以再生整个身体。

这种非凡的力量归结为干细胞,对扁虫生物学的新研究表明,关于这些自我更新、未分化的细胞如何重建身体部位,我们还有更多需要了解的地方。

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地中海施密特茶 Schmidtea mediterranea,淡水扁虫(或涡虫)的成年多能干细胞遍布其椭圆形的全身。这些细胞有可能长成任何其他类型的细胞,而涡虫特别擅长储存它们。

在人类中,干细胞占我们身体的不到 1%;同时,大约 15% 的涡虫是干细胞。当扁虫受伤时,其干细胞储备会迅速繁殖,甚至可以到达需要它们的地方。

在大多数其他动物中,干细胞储存在身体的特定位置,称为生态位,周围的细胞几乎为它们规划了它们的未来。

“例如,人类造血干细胞驻留在骨髓内的生态位中,在那里它们分裂自我更新并制造新的血细胞,”弗雷德里克·曼恩 (Frederick Mann Jr) 是斯托尔斯医学研究所的生物学家,他领导了这项新研究。

另一方面,涡虫干细胞似乎对它们的邻近细胞相当冷漠。例如,Mann 及其同事注意到,他们经常被一种非常大的细胞包围,有多个“手臂”,该团队以希腊神话中的多臂怪物的名字将其命名为“hecatonlasts”。

然而,对涡虫的仔细分析转录组,在健康的涡虫和从受伤中恢复的涡虫中,表明成六母细胞在决定干细胞的命运方面没有作用。这个,曼恩“这与典型的干细胞生态位联系有悖常理。”

相反,干细胞的命运和功能似乎与肠道细胞的关系更加密切。它们与干细胞没有直接接触,但实验表明它们对于调节细胞在再生过程中的位置和功能至关重要。

“我们现在已经证明,拥有正常的生态位对于干细胞的工作可能并不重要,”曼。“一些干细胞,比如涡虫扁虫中的干细胞,已经找到了一种独立的方法,可以变成任何类型的细胞,而不需要附近的生态位。”

但我们自己的干细胞受到控制是有充分理由的:在包括人类在内的许多动物中,不受控制生长的细胞通常被称为癌症。

“我们希望揭示引导干细胞成为特定组织而不是流氓的基本规则,因为人类的大多数肿瘤都是在干细胞停止遵循这些规则时开始的,”斯托尔斯分子生物学家亚历杭德罗·桑切斯·阿尔瓦拉多。

“我们越了解附近的细胞和体内的整体信号如何协同工作以增强干细胞的能力和力量,我们就越能创造改善身体自然愈合的方法。

“这些知识可以帮助未来为人类开发新的治疗方法和再生疗法。”

这项研究发表在细胞报告.

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