水母恢复身体 04.07.2015

所有的生物都有再生的能力，只是对一些人来说表达的程度较小（例如，我们不能长出一根手指或一条腿来代替失去的人），对某些人来说则更多（对于蝾螈，对于例如，恢复一条腿、眼睛或一些内脏根本不是问题）。 自我修复的冠军可以被称为腔肠动物 - 九头蛇，水母及其亲属，尽管在这里仍然应该记住它们比相同的蝾螈要简单得多。 在再生研究中，最常见的模型对象之一是生物学教科书中的淡水水螅，它在任何伤害之后，在任何伤害之后，都可以照原样做。

但是，事实证明，腔肠动物并不总是“一切照旧”。 来自加州理工学院的迈克尔·艾布拉姆斯 (Michael Abrams) 和他的同事用 Aurelia 耳水母的幼虫醚进行了实验。 乙醚比成年水母简单：一个小的圆盘状身体，边缘有 8 个双长叶，没有触须，消化系统不发达。 一个或多个“手臂”——从幼虫身上切下刀片，然后在几个小时内很快治愈了伤口。 然而，一把新的刀片似乎并没有取代丢失的刀片。 取而代之的是，以太重建了身体以再次变得对称——不管她剩下多少“手臂”，七、五或只有两条。

如您所知，水母是放射状对称的动物：它们可以区分身体的上半身和下半身，但无法区分左侧和右侧。 移动时，水母会“猛击”它的圆顶和口叶（以及带有位于身体边缘的裂片的幼虫），它自身结构的对称性使动物能够朝着正确的方向移动。 如果缺少任何一个“肢体”，那么由于由此产生的空间，流体动力学就会受到干扰，水流会在推动时走错路，水母将无法控制自己的运动。 因此，对于幼虫来说，与其重新长出失去的裂片更重要的是恢复身体的对称结构。 此外，在 15% 的情况下，不对称乙醚通常根本无法变成成年水母。

在 PNAS 的一篇文章中，作者写道，幼虫的身体是通过肌肉力量重建的：如果将一种可以放松肌肉细胞的物质添加到它们生活的水中，那么对称化的速度就会慢得多。 相反，如果乙醚肌肉在镁盐浓度增加的影响下开始更快收缩，那么对称结构恢复得更快。

显然，这里的重点是由于叶片的损失，水母体内的机械力变得不平衡，这自然导致了弹性体的重组。 同时，醚没有刺激活跃的细胞分裂和死亡，就像在其他动物的再生过程中发生的那样 - 显然，在这里可以机械地实现可接受的结果，而无需细胞动力学的高能量成本。 其他种类的水母的幼虫也被证明能够对称化——当然，了解成年水母和其他径向对称的生物是否能够做到这一点会很有趣。

得到的结果再次告诉我们，形态发生是身体部位、器官等的形成。 - 不仅取决于分子遗传过程，还取决于身体不同部位之间的纯物理相互作用。 众所周知，人体细胞对机械力也很敏感，这有时会对它们的细胞命运产生决定性的影响。 在我们的组织器官的医学再生中，如果我们关注它们的“物理”，可能会取得更大的成功。