人类肢体再生的梦想就靠涡虫了

科学家最近取得了一项重要突破，这可能有助于人类实现肢体再生的梦想。科学家在涡虫体内发现了一种干细胞，可以让扁虫重新生长它们的头部、大脑或其他身体组织。这一发现对人类具有重大意义。再生医学致力于皮肤细胞甚至整个器官的再生，可用于治疗各种疾病，如先天性缺陷、失明、糖尿病、心脏病和癌症。

美国密苏里州堪萨斯城斯托医学研究所的一组专家使用一种新型的“流动细胞技术”扫描快速流动血液中的细胞。结果表明，这种特殊的干细胞能够再生整个器官，并且在再生前就已从涡虫体内分离出来。涡虫在池塘和湖泊中很常见。一些科学家认为，这种常见的生物可能成为人类永生的关键。

这种干细胞被命名为Nb2，是一种成人多功能干细胞。人体内的这种“未分化”细胞可以发育成多种器官和组织。该研究的资深作者、霍华德·休斯医学研究所的分子生物学家亚历山德罗·桑切斯·阿尔瓦拉多教授指出:“这是我们首次前瞻性地分离成人多功能干细胞。”

“我们的研究结果表明，这个神奇的细胞不再是一个抽象的概念，而是一个真实的概念。它能使动物重获再生能力。我们已经成功地在体内纯化了该细胞，并对其进行了详细的研究。”

这种细胞的发现也归功于一种叫做piwi-1的蛋白质标记。更重要的是，这种蛋白质也存在于人体内。桑切斯·阿尔瓦拉多教授补充道:“我们已经在涡虫和人体中发现了这种蛋白表达，这表明我们可以利用一些机制。”

“我认为这些原则可以广泛应用于任何依赖干细胞进行发育的生命体。这自然包括所有人。”据科学家所知，人体在出生后不再含有多功能干细胞。然而，涡虫中的多功能干细胞可以一直保留到涡虫发育成熟，然后成为所谓的“成人多功能干细胞”，也称为“成人未分化细胞”。科学家认为这些成年未分化细胞是再生的关键。

自19世纪末以来，科学家一直在研究成人未分化细胞。然而，直到最近几十年，科学家们才通过先进的实验和分子技术发现，实际上有许多不同类型的这种细胞，具有不同的特征和不同的基因表达模式。

桑切斯·阿尔瓦拉多教授解释道:“我们可能需要将100种不同的细胞植入100只涡虫体内，才能找到唯一能真正再生器官的多功能细胞。”“要找到一个单独符合‘成人未分化细胞’定义的细胞，需要做大量的工作。”“如果你想识别细胞表达的基因，并在分子水平上定义细胞，你必须摧毁它并对其进行处理。然而，通过这种方式，细胞将不可避免地死亡，并且在细胞再生过程中无法被追踪到。”

长期以来，科学家们一直用piwi-1蛋白作为标记来区分成人未分化细胞和其他细胞。因此，这项研究的共同作者曾安博士根据不同细胞是否表达蛋白质来区分它们。只有含有更多piwi-1蛋白的细胞才能满足成人未分化细胞的筛选标准。

桑切斯·阿尔瓦拉多教授指出:“我们以前从未对涡虫的这种基因表达和蛋白质含量进行过定量分析。”“没有斯托医学研究所的这些先进科学仪器，包括分子生物学、流式细胞术、生物信息学和成像仪器，我们就无法进行这种分析。”

“许多研究人员曾经认为，所有能表达piwi-1蛋白的细胞都属于成人未分化细胞，与标记物的含量无关。然而，我们的研究表明，标记物的含量实际上会影响某个细胞是否是成人未分化细胞。”

曾安筛选了约8000个富含piwi-1蛋白的细胞，去除了最终分化为肌肉或皮肤等组织的细胞，最后只留下两个可能具有多种功能的细胞，分别命名为Nb1和Nb2。四西班牙蛋白可以在Nb2组中表达。这种蛋白质位于细胞表面，有着悠久的进化历史，但人们对此知之甚少。

接下来，曾安制造了一种特殊的抗体，并从各种未分化的成人细胞中提取了这种细胞。最后，他将纯化的细胞植入接受致命剂量辐射的涡虫体内。结果，这些细胞不仅开始重新分化，拯救了这些涡虫的生命。此外，与通过传统方法纯化的细胞相比，这些细胞已经连续分化了14倍。

桑切斯·阿尔瓦拉多教授说:“我们的研究进一步丰富了多功能干细胞的种类。在此基础上，许多以前不可能的实验就可以进行了。”

此前，英国诺丁汉大学的研究人员指出，涡虫在分析其重复繁殖的能力后，可以获得永生。六年前，专家将大菱鲆切成许多部分。结果，每个部分都发展成了一个全新的大菱鲆。最后，培育了两万多只大菱鲆。研究人员认为，这将有助于科学家找到延长人类寿命和永远保持年轻的新方法。