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杭州华大主导全球首个高分辨率蝾螈脑再生时

浙江新闻客户端见习记者涂佳煜

年9月2日的《科学》封面。受访者提供

很多人从小就读过“小壁虎借尾巴”的故事,知道壁虎在遇到天敌时,可以断尾自卫,随后在截断处生长出一条崭新的“假尾巴”。这一现象,已足以让儿时的我们惊叹不已。

但还有一种神奇动物——墨西哥钝口螈——不仅能重新长出缺失的四肢、尾巴、眼睛、皮肤以及肝脏等器官,甚至还可以再生大脑。

人脑受伤后尚且难以自我恢复,墨西哥钝口螈是怎样做到的呢?

近日,由杭州华大生命科学研究院主导,联合来自3个国家17个单位的科学家组成的研究团队合作完成的研究成果——全球首个高分辨率蝾螈脑再生时空图谱,与其他3篇研究论文共同登上《科学》学术期刊封面。或许,这只小小“六角萌兽”,能帮助我们找到人类大脑修复与再生的钥匙。

向低等动物请教再生秘诀

肢体再生是人类梦寐以求的“超能力”,而这对自然界许多其貌不扬的生物来说,却只不过是和吃饭睡觉一样平常的基本技能。

一些无脊椎动物的再生能力堪比“分身之术”。比如,将一只海星“切成5块”,你将得到5只完好无缺的海星。更有甚者,19世纪末,生物学家摩尔根曾将一条约指甲盖长的涡虫切出分之一,这一点点“碎肉”,最终也长成了功能健全的生命体。

相比无脊椎动物,脊椎动物的再生能力就相形见绌了。少量鱼类、两栖动物和爬行动物,比如一些硬骨鱼、爪蛙、蜥蜴和蝾螈能够再生失去的身体组织。至于再进化得更高等级的哺乳动物,断肢处往往只能愈合出疤痕。

如此看来,想要一窥再生的秘诀,人类还得向这些低等动物请教一二。

这次,由杭州华大生命科学研究院主导的研究团队就选择了“墨西哥钝口螈”作为实验对象,研究“大脑再生”的神奇现象。

“墨西哥钝口螈”俗称“六角恐龙”。游动时,它两腮后方六根毛茸茸的腮梗在水中张开浮动,就像长出了龙角。如此憨态可掬的外形下,蕴藏着大自然深奥的智慧。

大部分两栖蝾螈都会经历变态发育,就像蝌蚪变成青蛙一样,成年后转移到陆地上栖息。但墨西哥钝口螈却能够“永葆童颜”,终身以幼体形态生活在水中,好像永远都长不大。

当然,墨西哥钝口螈之所以被团队选中,还是由于它强大的再生能力。“蝾螈的多个器官,包括脑组织,在严重损伤后都具有全面的细胞再生和重建因损伤而丧失的组织结构的能力,是一个再生研究中非常完美的模式动物。”论文共同通讯作者、来自杭州华大生命科学研究院的黎瀚博说。

黎瀚博还补充:“蝾螈是一种四足类的脊椎动物,从进化位点和结构来看,它在具有强再生能力的物种中,属于进化地位比较高的,身体和器官的结构与哺乳动物有较高相似性。”不仅如此,蝾螈的基因编码序列也与人类非常相似。这意味着,对蝾螈脑再生启动机制的研究,发现其中的关键基因,或将为人类神经系统损伤或退行性疾病的修复提供洞见。

科研团队部分成员合影,前排左一为黎瀚博,后排左一为魏小雨。受访者提供

“生命照相机”揭开蝾螈脑再生机制

蝾螈的再生能力一直以来都吸引着科学家的目光。

同期登上《科学》期刊封面的两篇论文也在


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