--成體干細(xì)胞在渦蟲(planarian)中展現(xiàn)出強(qiáng)大的治愈能力。這種不起眼的扁蟲能夠重建任何缺失的身體部分。但是成體干細(xì)胞如何在合適的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建出合適的組織一直是個(gè)未知數(shù)。如今，根據(jù)一篇刊登在Development期刊上的論文，來(lái)自美國(guó)斯托瓦斯醫(yī)學(xué)研究所(Stowers Institute for Medical Research)的研究人員描述了一種新的系統(tǒng)從而能夠允許他們追蹤渦蟲(Schmidtea mediterranea)中的干細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)渦蟲中被稱作neoblast的干細(xì)胞遷移、增殖和開始重建由于截肢而失去的組織。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Alejandro Sánchez Alvarado博士說(shuō)，“我們能夠證實(shí)當(dāng)組織經(jīng)歷結(jié)構(gòu)損傷時(shí)，完全強(qiáng)大的干細(xì)胞能夠遷移。當(dāng)我們說(shuō)話時(shí)，這些過(guò)程很可能在你和我的體內(nèi)發(fā)生，但是在諸如我們之類的有機(jī)體內(nèi)，卻很難進(jìn)行可視化觀察。”
干細(xì)胞有潛力提供無(wú)限數(shù)量的特化細(xì)胞從而對(duì)一系列疾病進(jìn)行再生性治療，但是運(yùn)送人干細(xì)胞到體內(nèi)合適位置一直是一個(gè)主要挑戰(zhàn)。追蹤單個(gè)neoblast的能力有望為揭示有助于渦蟲干細(xì)胞導(dǎo)航到損傷位點(diǎn)的分子信號(hào)，并且有可能最終允許科學(xué)家們提供到達(dá)正確位置的治療性干細(xì)胞。
在這項(xiàng)研究中，第一作者Otto C. Guedelhoefer博士讓渦蟲(S. mediterranea)暴露在輻射當(dāng)中，其中這種輻射殺死這種渦蟲的neoblast，同時(shí)讓其他類型的細(xì)胞不受損傷。這些接受輻射的渦蟲在幾周之內(nèi)就出現(xiàn)萎縮和死亡，但是當(dāng)Guedelhoefer將來(lái)自另一只渦蟲的一些干細(xì)胞移植到它們的體內(nèi)之后，這些移植的干細(xì)胞檢測(cè)損傷的存在---也是移植的位點(diǎn)---，并從移植物中遷移出去，進(jìn)行復(fù)制和拯救它們的宿主。不同于人類和其他哺乳動(dòng)物中存在的成體干細(xì)胞，渦蟲干細(xì)胞在完全成熟的動(dòng)物中仍然保持多能性，而且即便當(dāng)它們遷移時(shí)，它們?nèi)匀槐３秩绱恕?/p>
但是當(dāng)Guedelhoefer只照射渦蟲身體一部分時(shí)，存活下載的干細(xì)胞不能夠檢測(cè)到損傷，也不能遷移從而修補(bǔ)這種損傷，這就證實(shí)這些干細(xì)胞通常呆在原地。只有當(dāng)相當(dāng)數(shù)量的接受輻射的組織發(fā)生凋亡之后，這些干細(xì)胞才遷移到損傷位點(diǎn)并開始重建這些組織。接著，Guedelhoefer照射渦蟲身體一部分，并用刀片將它切斷，結(jié)果存活下來(lái)的干細(xì)胞在幾天內(nèi)就到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。
為了開展這些實(shí)驗(yàn)，Guedelhoefer對(duì)渦蟲手術(shù)和X射線方法進(jìn)行改編，而且他還精確地描述干細(xì)胞所在的位置，并且利用RNA整體原位雜交(whole-mount in situ hybridization, WISH)研究它們擴(kuò)散到多遠(yuǎn)。利用WISH，他對(duì)mRNA特異性片段進(jìn)行標(biāo)記來(lái)觀察原始的干細(xì)胞和它們的子細(xì)胞。這種技術(shù)允許他確定多能性干細(xì)胞能夠遷移并且同時(shí)產(chǎn)生不同類型的子細(xì)胞。
接下來(lái)，Sánchez Alvarado期待進(jìn)行遺傳篩選和移植實(shí)驗(yàn)來(lái)破壞或加強(qiáng)研究人員在這項(xiàng)研究中觀察到的細(xì)胞行為以便找出干細(xì)胞的遷移規(guī)則。( |
