科学奇点·第十四期
“只要我长得够快,死神就追不上我”
“再生”(Regeneration)这个话题,其实和“永生”一样令人着迷。
虽然目前永生对于人类来说依然遥远,但随着生物科学的发展,科学家们在一些生物身上,发现了能让人类从另一种意义上实现“永生”的希望——器官再生。
试想一下,如果人类能像“断尾求生”的壁虎、蝌蚪,实现器官真正的自我重生的话,无疑能极大地提高我们的生命上限。
(人类的肝脏具备一定的自我修复能力,却无法像壁虎那样实现“器官再生”)
在对再生能力的追求过程中,科学家们曾对蚯蚓进行了大量的研究。
蚯蚓属于环节动物,每一环为一个体节,其包含了携带组织再生信息的特殊肌肉细胞。
比如赤子爱胜蚓就是明确拥有“再生能力”的蚯蚓品种,它也因此常常被科学家们切来切去搞研究。
曾经就有好事者将赤子爱胜蚯蚓切成了18个体段,分别为有头无尾、无头无尾、无头有尾三大类型。
结果发现,赤子爱胜蚯蚓即便被大卸十八块,它的三大类型体段,都能呈现出再生能力,并且拥有不低的存活率。
有趣的是,庞大的蚯蚓家族中,不同种类的蚯蚓,再生能力也会有巨大的差异。比如生活中最最最常见的陆正蚓(Lumbricus terrestris),再生能力就非常“弱鸡”,一刀下去,就可能要了它的老命。
(鉴于有的朋友有虫子恐惧症,就不放实图了)
真正强大的拥有再生能力的生物并非蚯蚓
科学家们对“再生能力”的执着研究并不局限于蚯蚓。
在一次偶尔的实验中,执着的科学家们意外发现了地球上再生能力最为强大的生物——涡虫(planarian)。
(图丨涡虫)
涡虫(planarian)的强悍再生能力跟漫威电影中的角色“死侍”类似。
无论你是左切、右切、打横切,亦或者直接切掉它的皮肤、消化系统、肌肉、“丁丁”、“大脑”……涡虫统统都能在7天左右,让分裂的体段重新长成若干条涡虫。
(图丨涡虫再生能力)
遗传学家托马斯·亨特·摩根(Thomas Hunt Morgan)曾对涡虫进行了一个非常极限的“再生实验”。
他将涡虫切割成279块组织块后,惊讶地发现这些组织块竟然还能“重生”出全新的虫体。
(图丨涡虫)
得益于大量的现代科学研究,人类已经找出了涡虫强悍再生能力的奥秘——涡虫体内一种称之为“Neoblasts”的成体多能干细胞群。
这种特殊的细胞在整个涡虫的身体结构中都有分布,占到了涡虫全部细胞的四分之一,“Neoblasts”成体多能干细胞群能修复和替代涡虫受损的组织器官,并且具备自我分化、增值等能力。
这意味着,涡虫体内只要保留一个这种细胞,它就能无限“重生”。
拥有强大再生能力的生物,也许藏着延长人类寿命的奥秘
可别觉得涡虫只是一种独特的“虫子”而已。
实际上,它和人类是有着特殊的渊源的——涡虫和人类细胞、组织和器官同源。
所以,涡虫的再生能力也许就能给人类探寻器官再生之路提供助力,给我们带来希望。
研究涡虫再生问题的终极目标,也正是为了找到能让人类从另一种意义上实现“永生”的方式——器官再生,实现延长人类生命的目标。
当然,尽管如今人类想实现类似“死侍”那样的再生能力,依旧遥遥无期,但这并不会影响我们对“未来”的探索。
“再生”(Regeneration)这道紧闭的科学大门钥匙,或许就藏在某种生物身上,等待这我们找到,并打开它。
参考文献:
[1]为什么蚯蚓切成两半还能活下来?Nature论文揭示低等动物器官再生机制.环球科学
[2]马克学, 陈广文, 马克世. 涡虫再生研究进展[J]. 生物学教学, 2008, 33(1):6-8.
[3]Surprising roles for muscle in tissue regeneration, study finds
[4]R.John Davenport.What Controls Organ Regeneration?.Science.2005