科学家要解开动物再生之谜

　　通用机制

　　扁形虫(又称真涡虫)由于具有超强的再生能力，可以视为一条宝贵的科学线索。当你切下扁形虫的头时，它会长出一个新的头。切下它的尾部，它会长出一个新的尾部。如果把它切成279个部分，它就会长成279个全新的扁形虫。

　　在过去的十年中，犹他大学的桑切斯・阿尔瓦拉多和同事克隆并测试了数千个扁形虫基因，以确定它们在再生能力中所起的作用。研究发现它们用来进行再生的基因在其他许多生命体都是共有的，其中包括许多植物、线虫以及人类都具有这种基因。除此以外，这种基因还可以保存起来，基本上永远不会发生变化。

　　桑切斯・阿尔瓦拉多说：“许多研究之前都假定可能是因为基因丢失才造成了再生能力的差别。由于失去了某些基因，所以动物们就不具备了再生能力。但是我们通过研究发现，这个观点是错误的。”他还提到，生物体之间的基因基本相同，不同的只是在使用方式上稍微有所差别而已。

　　他的团队使用了一种名为RNA干扰的过程，一个接一个让基因失去作用。通过这一过程，这个团队展示了一种细胞信号导转通路(即一个细胞内的一系列分子事件)在进行胚胎发育时，如何在再生过程中起到作用的。在这项研究中，通路会基于伤口位置，告知扁形虫是否再生出一个头部或一个尾部。

　　桑切斯・阿尔瓦拉多打开细胞信号导转通路(他将它称之Wnt)时，在扁形虫在头部位置会生成尾部。当他关闭细胞信号导转通路时，扁形虫则会生成头部。

　　在十二月，他的团队在《科学》杂志公布了进一步的研究成果。这篇论文中，他们把另外一种古老的、在进化过程中生存下来的分子信号通路――刺猬当作一个主开关，用来调节再生过程期间的Wnt通路。桑切斯・阿尔瓦拉多认为这种古老的细胞信号导转通路可以在形成过程在关闭胚胎的行动模式。然而，由于在形成初期两种通路是以不同的方式运行的，这给他的研究带来了一个惊喜。

　　在胚胎形成过程中，Wnt通路和刺猬通路是作为一个整体工作的，建立了一个相互依赖的反馈回路，以确定胚胎的行动模式。桑切斯・阿尔瓦拉多认为这项最新研究成果建立了一种信号事件的等级关系，这将再生能力研究引到了一个新的方向。在这个实验中，意味着确定是生成头部还是生成尾部。

　　他说：“这说明在两种通路中存在着某种独特的调节作用，从而产生了再生过程。但问题在于，我们能否重新利用这些工具，并且当我们将这些工具用于再生过程时，应该如何使用它？”

　　尽管再生过程和胚胎形成都取决于相同的分子通路，但是两者的过程根本上是不同的。例如在再生一个肢体时，身体必须及时恢复，以便在其他事件发生之前的初期重新生成身体器官。他说有些局部线索可以表明，组织是如何恰当作出反应，并且如何将附近的组织组合在一起。