资料来源：

华盛顿大学

摘要：

一个有关我们最亲密的脊椎动物——橡子蠕虫的新研究表明，再生身体部位有一天会成为可能。

一只完整的，活的橡子蠕虫。头在左边，并且整条虫子被从中间切断。

来源：Shawn Luttrell /华盛顿大学

如果人类能重新长出一只手臂或腿，或者脊髓损伤后完全恢复神经系统功能，那会是如何一番情景？

一个有关我们最亲密的脊椎动物——橡子蠕虫的新研究揭示了这一壮举也许有一天可以实现。橡子蠕虫的洞穴在珊瑚礁附近的沙中，但他们与脊索动物祖先的关系意味着他们的遗传组成和身体计划与人类惊人的相似。

一项由华盛顿大学领导的发表在十二月出版的期刊《发展动态》的研究表明，橡子蠕虫可以再生每一个主要的部位——包括头部，神经系统和内脏器官——在被切成两半之后自我生长出缺失部位。如果科学家能解开关于这一能力的基因网络的谜题，就可以通过操纵人类类似的遗传基因重新长出四肢。

“我们与这些动物有成千上万相似的基因，并且，我们也拥有即使不是所有，也有许多它们用于再生自己身体结构的相同基因，”基地位于周五港实验室的华盛顿大学生物学博士生兼主要作家Shawn Luttrell说。“如果我们可以弄清楚蠕虫再生的机制，这对人类中枢神经系统再生将有一定的影响。”

新的研究发现，当一个橡子蠕虫——半睡物类少数存活种类之一——被切成两半，它会长出头部或尾部，完美契合现有另一半的完美比例。想象一下，如果你把一个人的腰切成两半，下半部分会长出新的头，上半部分会长出新的腿。

研究人员发现，经过三天或四天，虫子开始生长出喙嘴，在被切断后的5到10天，心脏和肾脏开始出现。15天后，就再生出全新的神经管。在人类中，这对应于脊髓和大脑。

切割后，蠕虫的每一半都继续各自生长，随后所有身体部位都再生之后，各自也变成健康的蠕虫。

“再生能够使动物或人类永葆青春，” 周五港实验室的华盛顿大学生物学博士生兼资深作者Billie Swalla说。“不仅组织会再生，而且它们的再生方式和比例与其本体完全一致，所以在这一过程结束时，你根本分辨不出哪个是再生的。”

当橡子蠕虫再生身体部分时，研究人员还分析了其基因表达模式，这是理解推动再生机制的重要的第一步。他们猜想，一个“主控”基因或一组基因负责着激活特定基因的活动模式，从而促进再生，因为一旦再生开始，每一个蠕虫体内都具有相同的模式。就像细胞有着独立通路进行破译一样来告诉它们，鳃狭缝距离嘴有多远，其他身体部位和原来的大小在什么比例。

当这些基因模式已知后，最终从截肢者体内提取的组织能够收集起来，这些细胞中的基因也能够被激活，进行下一个再生途径。然后，组织移植可以放置在断肢和手臂或腿端，能够生长到合适的尺寸，Swalla解释说。

“我真的认为我们人类具有潜在的再生可能，但有些因素阻止了这一现象，”Swalla说。“我相信人类有这些相同的基因，如果我们能弄清楚这些基因的奥秘，我们也可以再生。”

在许多动物谱系中，再生是很常见的，然而在脊椎动物中（包括人类），在两栖类和鱼类中表现最强。某种程度上，人类可以再生器官和皮肤细胞，但我们已经失去了整个身体的再生能力。

科学家们就这一问题提出以下猜测：我们的免疫系统——强力止血或预防感染——可能在出现伤口后，通过创造坚不可摧的瘢痕组织来抑制再生，或许与其他动物相比，我们的免疫规模比较大，这也可能使再生有些“能源密集”。从能量的角度来看，更换肢体是不符合成本效益的，如果我们可以适应使用九个手指，而不是10个；或一个手臂，而不是两个。

研究人员正在试图破译蠕虫使用哪种类型的细胞再生。他们可能利用干细胞促进再生，或者可以将细胞再生交给再生组织。他们也希望能激活基因来帮助目前不能所有组织完全再生的动物，如斑马鱼。