
近日,科学家发现,一种名叫平面涡虫(planarian)的神奇小虫子,可能改写我们对干细胞运作的理解。研究显示,这种能“断头重生”的生物,它的干细胞并不靠身边的细胞发号施令,而是听从来自身体远处的信号。这一发现或许能帮助科学家找到新的办法,让人类修复或再生受损组织。
这项研究由美国斯托沃斯医学研究所(Stowers Institute for Medical Research)完成,并发表在《Cell Reports》杂志上。研究负责人 Alejandro Sánchez Alvarado 博士表示:“这个发现挑战了教科书上的传统观点,也为我们理解干细胞的‘自我修复能力’打开了新思路。”
在大多数动物中,干细胞都会生活在一个被称为“生态位(niche)”的微小环境中,周围的细胞会告诉它什么时候分裂、变成什么类型的细胞。比如人类的造血干细胞,就生活在骨髓的特定区域,受到周围细胞的严格管控。
但平面涡虫完全不同。它能从身体的一小块组织重新长出完整的头、身体甚至尾巴。研究发现,这种再生能力来自一类非常“自由”的干细胞——它们不像人类的干细胞那样依赖周围环境,而是能自己“决定命运”。
为了揭开这一秘密,研究团队运用了最新的“空间转录组学(spatial transcriptomics)”技术,精确观察了干细胞和周围细胞之间的基因活动。他们惊讶地发现,在干细胞附近有一种从未见过的大细胞,表面布满像手指一样的突起。科学家给它起名叫“hecatonoblast”,取自希腊神话中“百臂巨人”的名字。
更令人意外的是,这些大细胞并没有像传统“生态位”那样控制干细胞的行为。真正发号施令的,是距离更远的肠道细胞。它们能向干细胞传递信号,指导它们在再生过程中去哪里、变成什么。
共同作者 Blair Benham-Pyle 博士形象地解释说:“这有点像社交网络。干细胞附近的细胞就像你身边的朋友,能影响你当下的决定;而远处的信号更像社会趋势,决定你整个人生的走向。”
研究人员认为,正是这种“远程通信”机制,让平面涡虫的干细胞能够在没有固定“家”的情况下,自由行动,完成惊人的再生任务。
Sánchez Alvarado 博士总结道:“涡虫体内的干细胞环境并不是固定的,它是动态变化的。干细胞在生长过程中,会不断‘结交新朋友’,并与不同的细胞合作完成再生。”
科学家希望,这一发现能帮助人类更好地理解干细胞的调控方式。未来,也许有一天,我们能利用类似的机制,帮助身体自行修复受伤的组织,甚至再生被损坏的器官。
参考文献:Molecular and cellular characterization of planarian stem cell microenvironments, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116401. www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(25)01172-6
编辑:王洪
排版:李丽





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