科学家意外发现具有"组织永生"能力的海参Scientists accidentally discover sea cucumber with ‘tissue immortality’

环球医讯 / 健康研究来源:www.yahoo.com美国 - 英语2026-06-01 04:18:19 - 阅读时长6分钟 - 2532字
科学家意外发现北冰洋特有的纺织海参被切断的组织片段具有"组织永生"能力,这些片段在自然海水中无需嘴巴或消化系统即可存活超过三年,能自我修复、吸收营养并保持细胞活性,这一发现挑战了传统对"生命"的定义,有望为再生医学、伤口愈合和抗衰老研究提供新思路,可能成为替代海拉细胞的新型研究模型,避免了人体细胞研究中的伦理问题,同时揭示了组织可能具备远超预期的自我维持能力,为理解生命本质开辟了新视角。
海参组织永生再生能力伤口愈合衰老研究医学研究细胞生物学组织修复海洋健康研究
科学家意外发现具有"组织永生"能力的海参

生命的意义是什么?一项关于惊人海洋生物的新研究表明,答案可能比我们想象的更为复杂。

当研究人员注意到北冰洋特有的纺织海参——一种北冰洋特有的海参——被切断的片段不仅没有腐烂死亡,反而似乎在生长时,这令他们感到困惑。

为了进一步了解,研究人员人道地从这些海洋动物的管足、主体和触手处切下更多片段,并在未经处理的海水中进行了一系列实验室实验。事实上,这些片段拒绝死亡。尽管没有嘴巴,各部分出人意料地自我修复,甚至能够吸收营养。

"这是在自然条件下首次发现组织永生的案例,"在《科学进展》期刊周三发表的这项研究的主要作者萨拉·乔布森表示。"这些海参以其高再生能力而闻名,所以当它们失去触手或管足时,它们能够很好地重新生长,但没有人曾经研究过被撕下的组织会发生什么,因为我们只是假设它们会死亡。"

然而,这些被切断的组织并没有发展成完整的新个体——这一过程在某些海参物种的特定条件下可能会发生——这引发了一些哲学问题。"我们亲切地把这些组织外植体称为'我们的僵尸',因为它们似乎徘徊在死亡与生存的边界上,"纽芬兰纪念大学海洋科学博士生乔布森说道。

"它们不会重新生长成一个全新的生物体——据我们所知,它们似乎是维持细胞功能的独立实体,但不是一个繁殖个体。为什么这些小块组织在没有任何繁殖目的的情况下仍能保持愈合和生存能力?是什么进化驱动力允许这种情况发生?"

许多动物能够自愿截断组织并重新生长,最著名的是蜥蜴为逃避捕食者而牺牲尾巴。但乔布森指出,失去的尾巴本身不会做任何事情。与海参类比,这就像是蜥蜴的尾巴自我愈合,然后在森林中扭动,获取自身营养并存活多年。

更令人惊讶的是,被切断的组织已经坚强地存活了三年多。"据我们观察,没有任何死亡、退化或坏死的迹象,"乔布森补充道,指的是细胞死亡。"它们似乎能够永远持续下去。我们只是不得不在某个时间点停止实验并将研究结果公布出来。"

从长远来看,这样的研究可以帮助研究人员更好地理解再生、伤口愈合、组织维护和衰老,佛罗里达大学惠特尼海洋生物科学实验室主任维罗尼卡·欣曼通过电子邮件表示。她没有参与这项研究。"不过,我认为更大的发现是,这项工作检验了关于'活着'意味着什么的假设,以及这如何依赖于整个生物体,而不是组织自身局部的自组织特性。"

永生的海参?

据乔布森称,促使这项研究的发现是偶然的。"我们就在海岸边工作,能够在实验室中饲养活体动物,"她说。当研究需要海洋生物时,通常会从水箱中取出,她补充说,但有些动物会牢牢附着在它们的岩石栖息地或水族箱本身上。在这种情况下,当研究人员取出海参时,一些管足被留在玻璃上。这是正常现象,因为这种动物在野外受到胁迫或捕食者攻击时可以脱离它们并轻松重新生长。

"我们注意到,几天后它们还在那里,然后是几周,几个月,它们仍然附着在玻璃上,"乔布森说。"它们在愈合,甚至生长了一点。它们在自然环境中生存着。"

这些身体部位不仅在无菌环境中茁壮成长,而且在自然海水中也是如此,正如乔布森所说,这种海水"非常不干净",充满细菌和微生物。这些片段无需嘴巴或肠道就能吸收海参栖息地中自然存在的氨基酸。这些组织不仅持续产生细胞并显示出活跃免疫系统的迹象,而且在脱离数月后仍能继续移动并对被戳做出反应。

乔布森表示,如果海参组织被确认为永生,它们将在医学研究和细胞生物学中具有应用价值。这些细胞可能取代或替代海拉细胞,这是一组自然发生的永生人类细胞,最初于1951年从宫颈癌患者亨丽埃塔·拉克斯身上获取。这些细胞可以在实验室中无限生长,但需要高度控制的无菌条件。此外,科学家们未经患者同意就获取了这些细胞,引发了严重的伦理问题。

乔布森补充说,研究人员长期以来一直将海参等无脊椎动物的细胞视为具有研究潜力的材料,这些研究将使哺乳动物和人类受益,而且它们不像人类细胞那样在使用方面存在相同的伦理限制。

海参组织也可能对海洋健康研究有用,可以通过测试海水中的温度升高或病原体。这些细胞无需外部帮助就能愈合和生存的能力表明,有某种机制使它们保持健康和清洁。乔布森表示,研究人员将有兴趣确定细胞正在使用的具体过程或化学物质。

乔布森补充说,下一步将是检查细胞的DNA结构,看看它们在复制后是否老化。"这将确认它们是否真正永生,"她说。

一种"完全新颖"的过程

根据英国南安普顿大学研究这些动物但未参与该论文的博士后研究员诺埃·万布雷兹的说法,包括海参、海星和海胆在内的棘皮动物具有科学家长期以来所知的显著再生能力。

"海参可以排出消化器官作为一种防御机制来分散捕食者的注意力,有些物种还可以通过分裂进行无性繁殖,这一过程中单个个体分裂成两部分,每部分都再生为一个完整的克隆生物,"万布雷兹在一封电子邮件中写道。"然而,尽管再生本身在这些动物中并不新鲜,但这项研究所展示的——可以描述为'组织永生'的东西——完全新颖。"

这一发现很重要,因为它可以为组织生物学研究提供一个有前景的新模型,特别是在组织修复和衰老研究中具有潜在应用。"最终,这种'永生组织'可以帮助揭示跨动物(包括人类)共享的组织行为和动力学的基本机制,"他补充道。

佛罗里达大学欣曼表示,这项研究引人注目的地方在于,生物学家通常将组织视为更大生物体的依赖部分。"肝脏能够存活是因为身体维持了血流、免疫保护、营养、信号分子、废物清除和结构组织,"欣曼说。"一旦组织从身体中移除,它通常会迅速退化。"

这些海参组织似乎违反了其中一些假设。"它们不会变成完整的生物体,但它们也不是简单地死亡的组织,"她说。"相反,它们似乎转变成一种简化但自我维持的状态。这似乎表明,某些组织可能包含足够的内部组织来维持自身,比我们意识到的要长得多。"

【全文结束】

猜你喜欢
  • 观察活体干细胞内部前所未有的视角揭示衰老过程和再生能力丧失观察活体干细胞内部前所未有的视角揭示衰老过程和再生能力丧失
  • 一种流行抗衰老药物的意外健康风险一种流行抗衰老药物的意外健康风险
  • Biogen继续推进抗tau蛋白阿尔茨海默病治疗项目,尽管II期临床试验未达到主要终点Biogen继续推进抗tau蛋白阿尔茨海默病治疗项目,尽管II期临床试验未达到主要终点
  • 西安大略大学获410万美元捐赠推动神经影像学研究西安大略大学获410万美元捐赠推动神经影像学研究
  • 研究人员发现AI正在生物医学研究中编造引用文献研究人员发现AI正在生物医学研究中编造引用文献
  • 心理学学生研究夜班工作与认知能力下降之间的联系心理学学生研究夜班工作与认知能力下降之间的联系
  • 认知衰退与就业认知衰退与就业
  • 一种被忽视的蛋白质可能决定男性生育能力随年龄下降的速度一种被忽视的蛋白质可能决定男性生育能力随年龄下降的速度
  • 衰老是否必然导致身体和认知能力下降 耶鲁大学研究提出不同观点衰老是否必然导致身体和认知能力下降 耶鲁大学研究提出不同观点
  • 衰老与长寿的跨学科研究方法衰老与长寿的跨学科研究方法
热点资讯
全站热点
全站热文