科学家们正在寻找在肠道基因中再生人体组织的方法

肠道呼吸蠕虫再生的所有阶段

如果人们在脊髓损伤后可以长出截肢的肢体或完全恢复神经系统的功能，将会发生什么？一项新的无脊椎动物肠道呼吸研究表明，有一天这可能成为现实。

肠道蠕虫被认为是脊索动物的近亲。一些学者认为，和弦的产生完全源于肠道呼吸，并将其视为无脊椎动物和脊椎动物之间的“缺失环节”。这些蠕虫的遗传结构和身体结构与人类非常相似。华盛顿大学

的科学家进行的一项研究表明，肠道呼吸蠕虫被切成两半后，它们可以从零开始生长身体的所有主要部分，包括头部，神经系统和内部器官。如果科学家发现了负责这种机制的基因，那么他们将能够通过控制相似的基因组来重新生长人类的四肢。

“我们与这些动物共享成千上万个基因，而且我们拥有许多（即使不是全部）用于恢复人体结构的相同基因。该研究的主要作者肖恩·卢特雷尔（Shawn Luttrell）表示：“如果我们能确定蠕虫用于创建新器官和组织的机制，那么这可能会对人体中枢神经系统的再生产生影响。”


蠕虫的完整体。他的头在左侧，蠕虫在中间被割断。

一项新研究表明，当肠腔是少数存活的半乳酸盐物种之一时-切成两半，以相对于现有一半的理想比例再生头或尾的每个相对端的部分。想象一下，如果您将一个人切成两半，那么下半部分将长出新的头，而上半部分将长出腿。


切割后蠕虫的下半身。框架标记了蠕虫将长出新头的区域。

三到四天后，蠕虫开始长鼻和长嘴，并且需要五到十天才能长出心脏和肾脏。


切割后5天。切片被特写。形成长鼻状的基本头和口腔。

在第15天，蠕虫会长出一个全新的神经管，其功能相当于人类的脊髓。蠕虫恢复了身体的所有功能后，它继续存在并可以产生健康的后代。


15天后特写切片。形成了更发达的头部和神经管，恢复了神经系统和器官功能。

一队生物学家相信再生能使个体动物和种群永生。它们的组织不仅可以再生，还可以相同的比例再生。肠道呼吸在身体的任何部位生长后，就无法再与从未必须这样做的人区分开。

研究人员还分析了蠕虫长出身体新部分后的基因表达。这是了解驱动再生机理的重要的第一步。他们怀疑“中央再生控制小组”是负责激活遗传活性性质的基因或一组基因。该机制的工作原理是，细胞彼此独立地阅读指令，口腔距the槽的距离应多远，相对于身体其他部位的比例如何。

当这些基因的结构已知时，将有可能从截肢者那里收集组织样本，并激活这些组织细胞中的基因以进行再生。然后，研究人员说，将组织移植物放在失去的肢体的一部分上就足够了，然后它将长到所需的大小。

科学家们确信人们有再生的潜力，但是某些事情并不允许这种再生发生。星期五港湾实验室的负责人比利·斯瓦拉（Billie Swalla）认为，人们具有导致组织修复的相同基因。您只需要了解如何激活它们。

再生在许多动物物种中很普遍。在脊椎动物中，它最常见于两栖动物和鱼类。一个人能够在某种程度上恢复器官和皮肤细胞的部分，但是他已经丧失了完全再生身体失去部分的能力。科学家怀疑有几个原因。

我们的免疫系统试图止血或防止感染，会在伤口上形成疤痕组织，从而干扰再生。或与其他动物相比，一个人的体形太大，会使再生能量过于密集。如果我们能够适应使用九个手指而不是十个手指或一只手而不是两个手指，那么替换肢体就不能有效地消耗能量。

现在，一个科学家团队正在尝试弄清蠕虫用于再生的细胞类型。研究人员认为，这可能是促进组织修复的干细胞，或者是其他类型的可以重新定向以恢复肢体生长的细胞。他们还希望激活基因，以刺激现在无法完全修复所有组织的动物的完全再生。

该科研成果发表在2016年10月25日的《发展动力》杂志上
DOI：10.1002 / dvdy.24457

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399711/