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青蛙的尾部可以再生!科學家發現一種特殊細胞群

5月
17
2019

2019年5月17日16時 傑哥觀察室

傑哥觀察室

劍橋大學的研究人員發現了一種特殊的皮膚細胞群,可以協調青蛙的尾部再生。這些「再生 - 組織細胞」有助於解釋自然界的一個重大謎團,並可能提供關於如何在哺乳動物組織中實現這種能力的線索。

人們早就知道有些動物可以在截肢後重新生長尾巴 - 亞里士多德在公元前4世紀觀察到這一點 - 但支持這種再生潛力的機制仍然知之甚少。

使用「單細胞基因組學」,劍橋大學威爾康信託/英國癌症研究所Gurdon研究所的科學家們開發出一種巧妙的策略來揭示不同蝌蚪細胞在再生尾巴時會發生什麼。

最近劍橋公司在下一代測序方面取得的進展意味著科學家現在可以在單個細胞的解析度下跟蹤整個生物體或組織中哪些基因被打開(被表達)。這種被稱為「單細胞基因組學」的技術使得基於它們對活性基因的特徵選擇更詳細地區分細胞類型成為可能。

這些突破開始揭示細胞身份和譜系的圖譜,以及控制細胞在胚胎髮育過程中如何在替代途徑之間進行選擇以產生成人細胞類型範圍的因素。

使用這項技術,Can Aztekin和Tom Hiscock博士 - 在Jerome Jullien博士的指導下 - 詳細分析了非洲爪蛙(Xenopus laevis)損傷後再生過程中涉及的細胞類型。詳細信息今天發表在「 科學 」雜誌上。

湯姆·希科克博士說:「蝌蚪可以在其一生中重生尾巴;但是在發育的精確階段有兩天的時間它們失去了這種能力。我們利用這種自然現象來比較蝌蚪中存在的細胞類型。再生和那些不再能力的人。「

研究人員發現,幹細胞的再生反應是由表皮(皮膚)細胞的一個亞群體精心策劃的,它們被稱為再生 - 組織細胞或ROCs。

Aztekin可以說:「這是一個令人驚訝的過程。在尾部截肢後,ROC從身體向傷口遷移並分泌一系列生長因子,協調組織前體細胞的反應。然後這些細胞一起再生尾巴正確的尺寸,圖案和細胞組成。「

在哺乳動物中,許多組織如皮膚表皮,腸上皮和血液系統在生命中經歷不斷的更新。通過衰竭或損傷而損失的細胞由幹細胞補充。然而,這些特化細胞通常專用於組織亞譜系,而除了少數組織如肝臟和皮膚之外,所有器官和組織再生的能力都已喪失。

該研究的共同作者Benjamin Simons教授說:「了解使一些動物能夠再生整個器官的機制,是了解是否可以在哺乳動物組織中重新喚醒和利用類似現象的第一步,這對臨床應用具有重要意義·「


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