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渦蟲被切割成7塊后又各自再生
模式動(dòng)物 可再生的器官或組織
渦蟲 全身再生
水螅 全身再生
斑馬魚 魚鰭、心臟、視網(wǎng)膜、脊髓
非洲爪蟾 蝌蚪尾、蝌蚪體肢、視網(wǎng)膜
蠑螈 尾巴、體肢、脊髓
小鼠 血液、骨骼肌、肝臟、胰腺、外周神經(jīng)、皮膚、腸道上皮、生殖細(xì)胞
果蠅 生殖細(xì)胞
再生,一直以來吸引著無數(shù)生物學(xué)家、生物醫(yī)學(xué)工程師以及臨床醫(yī)生,還有幾乎每個(gè)人。再生能力在同一生物的不同器官,特別是不同生物之間存在巨大差異,生物們利用不同的再生策略來完成再生過程。目前,生物學(xué)研究中常用的具有完全或者部分再生能力的模式生物有很多,如水螅、斑馬魚、非洲爪蟾、蠑螈、小鼠、果蠅等。
在無脊椎動(dòng)物中,再生能力比較強(qiáng)大的動(dòng)物除了渦蟲,就是水螅。而實(shí)際上,水螅的再生是其“出芽生殖”方式的一種。
目前,脊椎動(dòng)物再生研究比較集中于兩類:斑馬魚與兩棲動(dòng)物。其中,斑馬魚的再生研究主要聚焦兩處:魚鰭和心臟。當(dāng)斑馬魚魚鰭受傷時(shí),傷口周圍的上皮細(xì)胞可以遷移到傷口處,形成傷口上皮,隨后未受傷組織細(xì)胞開始“無序化”,“間充質(zhì)”內(nèi)的細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行增殖。經(jīng)歷12到48小時(shí)后,最終形成一個(gè)“芽基”,此后芽基繼續(xù)生長,并進(jìn)一步分化,重建缺失的組織。而科學(xué)家普遍認(rèn)為,斑馬魚心臟一旦受傷,會(huì)啟動(dòng)心肌細(xì)胞的 “去分化”,相當(dāng)于逆向變?yōu)榉只暗募?xì)胞。隨即,這些“去分化”形成的前體細(xì)胞,再通過增殖分化來彌補(bǔ)受傷的部分。
兩棲動(dòng)物中的再生現(xiàn)象比較普遍,有尾目中的動(dòng)物像蜥蜴、蠑螈等,尾巴、四肢受到損傷時(shí),類似于斑馬魚魚鰭受傷那樣,首先形成傷口上皮、芽基,隨后通過芽基內(nèi)細(xì)胞的增殖分化,實(shí)現(xiàn)缺失身體重建。對于無尾目的青蛙、蟾蜍,再生研究主要集中在蝌蚪形態(tài)時(shí)的尾巴和四肢。