重磅!科学家找到真涡虫再生能力的关键细胞!

2018-06-15 12:17:26 quecongsoft 225

出品|网易科学人栏目组 翟中超

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重磅!科学家找到真涡虫再生能力的关键细胞!

图注:真涡虫属堪称再生能力的大师,而科学家现在发现了决定这种再生能力的特定类型干细胞。

据外媒报道,《细胞》(Cell)昨日发文称科学家确定了主导真蜗虫再生能力的干细胞,这种干细胞被称为Nb2细胞。

真涡虫个头不大,但名号不小,因为它们被切成好几段后,每段又能长成一只完整的新虫。这种再生能力令其他多数动物望尘莫及。现在,研究人员准确的找到了启动真蜗虫再生过程的关键蛋白质。

加州圣地亚哥州立大学的发育生物学家里卡多・扎亚斯(Ricardo Zayas)表示“这是该领域的重大突破。”

科研人员早在几十年来就知道,一组被称为neoblasts的未分化的干细胞帮助真蜗虫有了这种再生能力,但是科未能明确找出究竟是哪种。最近,美国密苏里州堪萨斯城的斯托瓦斯医学研究所的发育生物学家亚历杭德罗・桑切斯・阿尔瓦拉多(Alejandro Sánchez Alvarado)利用新技术将单细胞分离并描述了它们的基因活性。亚历杭德罗和他的同事先是确定了12种候选细胞类型,这12种里有1种细胞的表面拥有一种不同寻常的蛋白质,这种蛋白质类似于一类被称为四次穿膜蛋白(tetraspanin)的细胞表面分子,而四次穿膜蛋白又与人类肿瘤有牵连关系,这类蛋白会帮助肿瘤细胞在人体内扩散。

研究人员通过制作荧光标记以对真蜗虫的类四次穿膜蛋白进行追踪,发现并分离出这一被称为neoblast亚型2((Nb2)的细胞类型,这种细胞类型将用于进一步测试。当研究人员切断真蜗虫并追踪观察伤口愈合时,他们发现Nb2细胞数量增加很快,该研究小组的这一发现发表在《细胞》(Cell)上。这种细胞类型迅速增加以拯救切断的伤口。在另一项试验中,研究人员给一只受到致死辐射量的真蜗虫注射了单个Nb2细胞,发现Nb2细胞能够增加并对真蜗虫展开营救。

Nb2细胞是一种特殊类型的干细胞。在其他生物体内,只有正在发育的胚胎(或者说全能细胞)才能形成所有的身体组织。在生命长成以后,人类或动物的干细胞只能是多潜能或单潜能式干细胞。亚历杭德罗表示“不知怎么回事,真蜗虫保留了全能细胞,”这就一来,真蜗虫想变出什么类型的细胞的就能变出什么类型的细胞。

亚历杭德罗和同事发现Nb2细胞一直存在于真蜗虫体内。但是这类细胞只在受伤的真涡虫上增加基因活性来制造类四次穿模蛋白。当研究人员将不生产类四次穿膜蛋白的成体未分化细胞注入到被切的真涡虫身上时,真涡虫没能恢复如初。这么看的话,Nb2蛋白质应该是真涡虫再生能力的关键。

科学家现在还不清楚为什么这种蛋白质如此重要,但这种蛋白质似乎与细胞间的交流通信有关。四次穿膜蛋白蛋白质在癌细胞扩散中起作用,这表明,类四次穿膜蛋白对真涡虫需要修复的细胞也有类似作用。

通过能够标记和分离Nb2细胞的抗体,亚历杭德罗和同事现在能更详细地观察类四次穿膜蛋白如何起作用以及是什么开启了类四次穿膜蛋白生产。其他研究组成员也在获取再生的分子细节上取得了进步。上个月,剑桥麻省理工学院的发育生物学家彼得(Peter Reddien)在《科学》(Science)上宣布他的团队追踪了真蜗虫再生时每个细胞的基因活性。此外还有另一个团队也做了相似的研究。

彼得急切想看看自己小组的研究是否也能识别出Nb2细胞类型。“这些发现将如何转换为疗法以还原或修复人体部位?现在说这些还为时尚早。但是发现该机制是进行自然再生的好的开始”彼得说道。(翟中超)

郭浩 本文来源:网易科学人 责任编辑:郭浩_NT5629
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