切100段得100只，涡虫的再生“超能力”源于这种干细胞涡虫（planaria）是一种比苹果种子还小

涡虫（planaria）是一种比苹果种子还小的生物，虽然小，它却有一项令其他动物都羡慕的能力。

如果把一条涡虫切成若干段，每一段都会重新生长成一条完整的涡虫

。几乎所有其他动物都没有这种再生能力。而现在，

研究人员找到了促成这种再生过程的细胞和一种的关键蛋白质。

Ricardo Zayas 是加州圣地亚哥州立大学的一名发育生物学家，尽管并没有参与到研究中，但他认为这项发现 “在相关领域是一项巨大的突破。”

早在几十年前，研究人员就已经知道帮助涡虫再生的是一组被称为 neoblast 的非特异性干细胞，

但具体是哪一种 neoblast 细胞发挥作用却不得而知

。发育生物学家 Alejandro Sánchez Alvarado 就职于密苏里州堪萨斯城 Stowers 医学研究所，他最近利用新技术分离了单个细胞并鉴定了其基因活性。这让他和同事们得以将该类再生细胞缩小到 12 个候选类型内。其中，一种 neoblast 细胞表面有一种特殊的蛋白质，这种蛋白质与名为

四跨膜蛋白（tetraspanin）

的细胞表面分子很相似，而四跨膜蛋白被认为与人类癌症有关 —— 它们会让肿瘤细胞发展到身体其他部位。

研究人员在涡虫四跨膜蛋白打上荧光标签，成功分离出这种被称为 neoblast 2号亚型（Nb2）的细胞类型

，以便进一步检测。该研究小组 6 月 14 日在 Cell 报告中说，他们切割涡虫并观察伤口发展时发现 Nb2 细胞数量迅速增加。 这些细胞愈合了涡虫身上由于切割造成的伤口。在另一个实验中，接受了致死量辐射的涡虫被注射单个 Nb2 细胞，这个 Nb2 细胞得以大量繁殖分化来拯救濒死涡虫。

Nb2 细胞是一种特殊类型的干细胞。在其他生物体中，只有发育中的胚胎的第一批细胞（称为全能细胞）能够形成所有身体组织。其后的生命中，人类和其他动物的干细胞就只能形成有限的细胞类型（称为多能细胞）或单一细胞类型。 Sánchez Alvarado 解释说： “涡虫用某种我们不知道的方式保留了能形成任何组织的全能细胞。”

图 | Neoblast 干细胞可分化为任何形式的组织（图源：Cell）

Sánchez Alvarado 及其同事发现

涡虫的整个身体都有 Nb2 细胞

。

但只有在受伤的个体中 Nb2 细胞的基因活性才会增加并生成四跨膜蛋白

。当研究人员将不包含四跨膜蛋白的副胚层注入濒死的涡虫体内时，涡虫并不会恢复，这样看来

蛋白质才是关键所在

。

目前尚不清楚为什么这种蛋白质如此重要，但看来似乎与细胞间通讯有关

。四跨膜蛋白能传播癌细胞，或许这也意味着它能让细胞达到涡虫需要修复的地方。

利用可以标记和分离 Nb2 细胞的抗体，Sánchez Alvarado 和其他人现在可以更详细地了解四跨膜蛋白如何工作的，以及到底是什么启动了细胞四跨膜蛋白的合成。其他人也正逐渐在再生的分子细节问题上取得进展。上个月，MIT 的发育生物学家 Peter Reddien 在《科学》（Science）杂志上报道说，他的研究小组在涡虫再生时成功追踪了每个细胞中的基因活性。另一组研究人员也进行了类似的研究。

Reddien 渴望回到他的研究中，看看他的团队对所有细胞的全面了解是否也能用来识别 Nb2 细胞类型。他说：“现在说将这些发现用于治疗，来重建人体部分还为时过早，但发现自然再生的机制是一个好的开始。”

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编辑：火爆麻雀

校审：戴青

参考：

http://www.sciencemag.org/news/2018/06/one-newly-discovered-cell-can-remake-whole-animal