深圳新闻网 https://www.0755news.net 来源:学术经纬 真涡虫(planarian)是一种神奇的生物,它最为人所知的特点就是具有超强的再生能力:把它的脑壳给切掉,剩下的身体可以长出一个新的脑壳,令人称奇。 事实上,这种神奇生物的再生能力有着很高的精准度。科学家们发明,如果不是简朴粗暴地砍掉它整个脑壳,而是仅仅切掉它的眼睛,在几天之后,真涡虫的眼睛也能重新给长回来,而且新的眼睛还具有正常的功效。 这个征象让科学家们百思不得其解。究竟想让眼睛具有正常的功效,只长出感光细胞可不敷。这些动物还必须把感光细胞和大脑用神经毗连起来。在胚胎发育的历程中,一类“路标细胞”(guidepost cells)会告诉神经细胞,如安在庞大的三维剖解情况中穿行,何时伸长,何时拐弯,何时停下,终极买通视觉的神经通路。 然而这些路标细胞许多只会短暂出现在胚胎发育期间,很快就会消散。那么成年的真涡虫,又是掌握了什么秘密,可以或许让眼睛重生呢? 在本日发表的一篇《科学》论文中,来自麻省怀特海德研究所(Whitehead Institute)的一支团队对这个问题举行了回答。 使用荧光原位杂交(FISH)技能,研究职员们在真涡虫的视觉体系四周发明了一小批全新的细胞。这些细胞与神经有很高的重合度,它们要么在眼睛四周,靠近感光细胞伸入迷经轴突的位置;要么沿着轴突前行的路径漫衍。 令人惊讶的是,新找到的“路标细胞”里,根据基因表达的特性,研究职员们不测发明,其中两类居然是肌肉细胞!“在大部门动物体内,肌肉细胞可不干这事。”本研究的第一作者M。 Lucila Scimone博士说道。在其他动物里,充当“路标细胞”的,大部门是神经元和胶质细胞。 这些肌肉细胞真的会影响新神经的漫衍吗?为了检验这个假设,研究职员们开发了一种“眼睛移植”技能,将一只真涡虫的眼睛,移植到另一只真涡虫脑壳上。研究发明,这些新的眼睛果然会朝着这些肌肉细胞伸入迷经元,并在打仗到这些肌肉细胞后对前行偏向举行调解,终极与大脑举行毗连,行使正常的视觉功效。 有意思的是,倘若研究职员们把这些眼睛移植到真涡虫身体的其他部位(缺乏这种特殊的肌肉细胞),感光神经元就找不到去大脑的路了。类似的,如果先去掉这些肌肉细胞,再举行移植,也会出现同样的结果。 这些神奇的肌肉细胞是怎么知道要出现在那里,从而引导神经的漫衍的呢?后续研究发明,原来在肌肉里会排泄一些特殊的信号分子,告诉这些指路的细胞前往那里。如果滋扰这些信号分子,指路的细胞就会迷路,前往错误的地方,也把神经引导到错误的地方。 “这是未来一个令人振奋的新偏向,”本研究的通讯作者Peter W。 Reddien教授说道:“我们现在知道了这些细胞的转录组,意味着我们能知道这些细胞表达的全部基因。这将能让我们列出有趣的基因,探索它们的功效,看看哪些影响了这些细胞的功效。” 《科学》杂志为这篇论文专程做了专文评述。评述末了指出,这项事情为人类的神经再生带来了新的偏向。有朝一日,我们大概可以或许模拟这些路标细胞的功效,引导神经轴突的形成。这对由于各种缘故原由导致神经受损的患者来说,不啻是一个福音。 ![]() |
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