涡虫的神奇再生能力

作者: 李凯娜

来源: 西湖大学WestlakeUniversity

发布日期: 2019-08-17 08:00:00

本文介绍了西湖大学雷凯老师实验室中研究的涡虫及其神奇的再生能力。涡虫不仅能在损伤后再生出新的身体部位,还拥有雌雄同体的特性,能够进行有性和无性繁殖。科学家们希望通过研究涡虫,了解基因调控的奥秘,为再生医学提供新的思路。

在《哈利波特》的魔法世界里,有很多神奇的动物,比如擅长掘地、对闪闪发光的东西极为痴迷的嗅嗅,以昆虫为食、擅长开锁的护树罗锅,还有体型能根据周围空间大小而变化的鸟蛇,受到威胁时能够隐身保护自己的隐形兽……在西湖大学的实验室里,也有很多神奇的动物,上期Lab Show为大家介绍了唐鸿云老师的“女神”秀丽隐杆线虫和孙一老师的“宝贝”果蝇,今天我们要带大家认识一个奇妙的小家伙——涡虫。

西湖大学生命科学学院的PI雷凯老师是研究涡虫的。在他的实验室,有一间十几平方米的房间,走进去就能听见哗哗的水流声,这里大概养着几千只地中海圆头涡虫。这些涡虫肉眼看起来普普通通的,像苹果籽,生活在流动的池塘或泉水中,但千万不要小瞧它,它可是拥有一项在科幻大片中才有的“超能力”——再生。

涡虫在实验室的“衣食住行”怎么解决呢?性别:雌雄同体;长度:1mm-2cm;食物:牛肝酱;喜好:不喜光;特点:可再生。在雷凯老师实验室里,我们看到涡虫生活在低浓度的淡盐水中,长度大概1毫米到2厘米不等,它们不喜欢光,实验室里专门有帘子为它们遮光。你知道它们吃什么吗?答案是牛肝酱!就是我们吃西餐时涂在饼干、面包或蔬菜棒上的bovine liver paste,伙食可以说是很好了。

涡虫头部再生过程活体图像再生的“魔法”背后到底有什么秘密?科学家研究发现,涡虫体内有一种特殊的干细胞,这些干细胞可是“万能细胞”,一旦涡虫有损伤,这些干细胞可以变成不同种类的功能细胞,缺了哪里补哪里。就是因为有了这些干细胞,涡虫才可以再生出身体的新部位。

光有这些干细胞还不够,涡虫体内还有一系列位置控制基因(position control genes),就像GPS一样,为涡虫体内的万能干细胞提供定位指令,指导这些干细胞到该去的位置再生出损伤的组织。

雷凯说:“涡虫绝大多数基因在高等生物中都有同源基因,我们就是希望借助研究涡虫,了解基因调控的一些奥秘,为再生医学提供一些新的思路。”不仅如此,小小的涡虫身上,还有许多神奇的地方吸引科学家的关注。比如涡虫重新长出来的头还是原来的那个头吗?以前的记忆还在吗?有性繁殖和无性繁殖的涡虫基因有什么区别?这些都等着雷凯老师他们慢慢去探索和发现。有兴趣,你也可以一起来!

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