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众所周知 , 蜥蜴即使被切断尾巴也能再生 , 但地球上还有一个物种具有非凡的再生能力 , 被誉为“再生冠军” 。 它就是两栖动物蝾螈 。 蝾螈不仅是脚 , 连眼睛、大脑、心脏等器官都能自己恢复原状 , 而且还能反复再生 。
蝾螈奇特的再生力量让科学家也为之着迷 , 但另一方面 , 它被认为是“常识之外的生物” , 很多机制至今还是个谜 。
四年前 , 蝾螈颠覆生物学常识的秘密被揭开 。 控制着蝾螈复生的秘密在“红血球”之中被发现 。
哺乳动物的红血球专门负责运送氧气 , 而蝾螈的红血球很有可能会对伤口附近的细胞产生“时间倒流”的效果 , 从而再次改造身体 。
那么 , 蝾螈特有的再生 , 具体到底是怎样进行的呢?
常识之外的复生能力蝾螈失去的腿需要5个月左右 , 部分大缺的心脏需要1个月左右 , 能够不留伤痕地再生 。 另外 , 脚和眼睛的机能也能得到恢复 。 而且 , 它具有一生中可以多次再生的功能 , 这是作为哺乳动物的人类所无法想象的 。
众所周知 , 蜥蜴断了尾巴也能再生 , 但蜥蜴和蝾螈的结构完全不同 。 蜥蜴的尾巴上本来就有一个缺口 , 敌人一出现就会掉下来 。 在转移敌人注意力的过程中 , 可以采取逃跑的行动 。
蜥蜴的尾巴脱落后 , 会长出新的软骨 , 形状像棒子 , 用来保持身体平衡 , 这是蜥蜴在进化过程中获得的能力 。
另一方面 , 蝾螈的身体中没有预先设计好的脱落部位 , 伤口会产生新的组织 。 这种令人惊异的再生力 , 是其他生物原本就拥有 , 还是只有蝾螈在进化过程中突然获得的 , 目前还不清楚 。
如果能弄清楚这个“绝无仅有的再生机制”的话 , 说不定能应用于人类的再生医疗 , 从所有的方法 , 逼近蝾螈的再生系统的研究正在进行 。
山椒鱼
揭开再生能力秘密的“干细胞”是什么?实际上 , 和蝾螈一样属于两栖类的青蛙和山椒鱼在成长期也具有很强的再生能力 。 其中的关键是发育期在体内活跃工作的“干细胞” 。
生物细胞从万能细胞“受精卵”开始 , 分为骨骼、肌肉等“干细胞” 。 肌肉的干细胞会进一步分为手掌和指尖的肌肉等 。 这被称为“分化” , 一旦分化成为身体特定位置的肌肉 , 细胞就不会再变成肌肉干细胞 。
我们人类在胎儿时期 , 干细胞的功能非常活跃 , 即使心室受伤 , 也能再生 。 但是 , 很多生物在成长、发育成熟的时候 , 干细胞的再生能力就会减弱 。 蝾螈的干细胞功能也会减弱 , 那么为什么只有蝾螈一生中能够多次再生呢?
受损的蝾螈心脏 , 一个月后复原
蝾螈再生系统的秘密按照“常识” , 干细胞一旦分化 , 就不可能变成原来的干细胞那样的细胞 , 但蝾螈的情况并非如此 。
例如 , 蝾螈的手臂肌肉受伤后 , 伤口附近被称为“手臂”的特定部位的肌肉分化出的细胞 , 令人惊讶的是 , 会恢复成肌肉中的“与干细胞一模一样的细胞” 。 细胞就像时间倒流一样回到了一个阶段之前的状态 。
在这种状态下 , 蝾螈伤口可以变成指尖的肌肉等各种各样的肌肉 。 这样产生的干细胞一样的细胞 , 在伤口附近 , 制作受伤部位的迷你大小的原型 , 配置必要的肌肉细胞 , 并出色地成长 。 这种令人震惊的现象被称为“去分化” 。
根据目前的研究 , 可以确定蝾螈发生去分化的是腿部肌肉和眼睛的神经部分 。 但是 , 其骨头和皮肤等全身都有可能发生 。
通过“干细胞”和“去分化”这两种机制的组合 , 产生了蝾螈特有的令人惊异的再生能力 , 目前正在进行详细的机制研究 。
生物学的大发现 , 发出去分化指令的是红血球?日本筑波大学教授千叶亲文试图解开蝾螈细胞“去分化”之谜 。 千叶认为蝾螈基因中隐藏着秘密 , 花了6年时间调查蝾螈体内工作的基因 。 结果发现了一种其他动物都没有的名为“Newtic1”的蝾螈固有基因 。
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