要重新生成头部,您首先必须知道您的尾巴在哪里
快速阅读: 据《Ars Technica》称,研究发现,某些动物在特定发育阶段通过抑制Wnt信号可使胚胎尾部发育出头部,这表明再生依赖于重塑胚胎组织信号。实验显示,关键发育过程发生在首次切割后24小时内。这项研究有助于理解复杂再生机制。《当代生物学》,2025年。 DOI:10.1016/j.cub.2025.03.065
在发育的关键节点之前,这些动物未能愈合因切割造成的伤口,导致两个胚胎的两半部分直接将细胞排出到环境中。然而,在稍晚一些时候,存活率变得非常好,胚胎头部能够再生出尾部。这表明,胚胎中已存在的正常信号通路足以推动这一过程向前发展。但在这个阶段,胚胎的尾部似乎无法重建头部。不过研究人员发现,他们可以通过抑制这些后端片段中的Wnt信号,而这样做便足以让头部开始发育。
缺乏肌肉细胞的可能性之一是,在这个阶段的胚胎后端,Wnt信号广泛活跃,从而阻止前部结构的形成。另一种可能性是,研究人员认为问题可能出在那些通常帮助组织形成必不可少的充满干细胞的胚芽细胞上,而胚芽细胞是启动再生过程所必需的。由于胚胎的前部比尾部更早发育,他们认为尾部可能在早期发育阶段缺乏足够的肌肉细胞来启动这一过程。
为了验证他们的假设,他们进行了一项稍微不寻常的实验。首先,他们切除胚胎的尾巴并保存24小时。在那个时间点,他们再次切掉尾巴的前端,制造新的伤口以促进愈合。此时,再生过程按正常进行,并且尾巴长出了新的头部。这并不能完全确定肌肉细胞在早期阶段缺失,但它确实表明,在第一次切割后的24小时内,尾部发生了一些关键的发育过程。结果强化了这样的观点:主要身体部位的再生需要重新构建发育过程中胚胎组织的信号——如果这些信号当前正在用于组织胚胎,则会使情况变得更加复杂。并且它清楚地表明,这些需要完成重组的细胞并非在发育早期就被简单地保留下来,而是需要一段时间才会出现。
所有这些信息都有助于解释这些动物如何实现如此复杂的再生过程。
《当代生物学》,2025年。DOI:10.1016/j.cub.2025.03.065
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