小指甲盖大小的枝手水母能在两到三天内再生出被截断的触手，但它是如何再生的呢？包括蝾螈和昆虫在内的各种物种的功能组织再生都依赖于形成胚芽的能力，胚芽是一簇未分化的细胞，可以修复损伤并长成缺失的附肢。水母以及珊瑚和海葵等其他刺胞动物都表现出很强的再生能力，但它们如何形成关键的囊膜直到现在仍是一个谜。

日本科学家发现，枝手水母（Cladonema jellyfish）利用干样增殖细胞再生触手，为囊泡形成过程及其在蝾螈等其他物种中的进化相似性提供了新的见解。

研究小组揭示了类似干细胞的增殖细胞--它们正在积极生长和分裂，但尚未分化成特定类型的细胞--出现在受伤部位，并帮助形成囊膜。研究结果于12月21日发表在科学杂志《PLOS Biology》上。

太平洋枝手水母（Cladonema pacificum）的触手呈分枝状，在断肢后能强有力地再生。资料来源：东京大学，藤田壮介

东京大学药学研究生院讲师、通讯作者中岛雄一郎（Yuichiro Nakajima）说："重要的是，囊泡中的这些干样增殖细胞与触手中的常驻干细胞不同。修复特异性增殖细胞主要为新形成的触手的上皮--薄外层做出贡献。"

中岛说："存在于触手内和触手附近的常住干细胞负责在体内平衡和再生过程中生成所有细胞系，这意味着它们可以维持和修复水母一生中所需的任何细胞。修复特异性增殖细胞只有在受伤时才会出现。常驻干细胞和修复特异性增殖细胞共同作用，使触手功能在几天内迅速再生。"

驻留干细胞（绿色）和修复特异性增殖细胞（红色）有助于触手再生。资料来源：东京大学，藤田壮介

第一作者藤田宗介（Sosuke Fujita）是药学研究生院中岛实验室的博士后研究员，他说，这一发现有助于研究人员理解不同动物群体的囊泡形成有何不同。

藤田说："在这项研究中，我们的目的是利用刺胞水母的触手（Cladonema）作为非两栖类动物（或在胚胎发育过程中不形成两侧--或左右--的动物）的再生模型，研究囊泡的形成机制。"

例如，蝾螈是能够再生肢体的两栖动物。它们的肢体含有仅限于特定细胞类型需求的干细胞，这一过程似乎与水母中观察到的修复特异性增殖细胞类似。

"鉴于修复特异性增殖细胞类似于两栖类蝾螈肢体中的受限干细胞，我们可以推测，修复特异性增殖细胞形成的囊泡是动物进化过程中复杂器官和附肢再生独立获得的共同特征。"

截肢 72 小时后，枝手水母的再生触手已完全发挥作用。图片来源：东京大学，藤田壮介

研究人员说，目前可用来研究细胞起源的工具太有限，无法阐明这些细胞的来源或识别其他不同的干样细胞。

中岛（Nakajima）说："必须引入遗传工具，以便追踪特定细胞系并在Cladonema中进行操作。最终，了解包括水母在内的再生动物的胚泡形成机制，可能有助于我们确定细胞和分子成分，从而提高我们自身的再生能力"。

参考文献：藤田宗介、高桥真子、熊野学、仓永绘里奈、三浦正行、中岛裕一郎，《不同的干样细胞群促进蛤龙触手的功能性再生》，2023年12月21日，《PLOS生物学》。

DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435

编译来源：ScitechDaily