▎药明康德内容团队编辑真涡虫（planarian）是一种有“超能力”的神奇生物：把它的尾巴切掉，很快它就会长出一条新尾巴；把它的脑袋切掉，剩下的身体又能长出一个新脑袋；把它切成四块，几天后就是四条完整的真涡虫。这种极强的再生能力实在叫人惊叹，也让科学家们百思不得其解：无论哪个部位发生损伤都能再生，快速诱发全身反应，真涡虫是怎么做到的？最近，在顶尖学术期刊《细胞》发表的一篇论文中，来自斯坦福大学的科学家对这个问题进行了回答。论文通讯作者、生物工程系助理教授王浡博士指出，相关发现不仅有助于理解真涡虫如何愈合伤口并成功再生，也能为我们认识和治疗癌症带来洞见——因为癌细胞的生长不受控制，就像永远不会愈合的伤口。
研究人员发现，真涡虫受到损伤后，离损伤组织最近的细胞会通过细胞外信号调节激酶（Erk）通路将损伤信息“传话”给相邻的细胞。然后Erk信号就像波一样传遍全身。与简单的扩散不同，损伤信号诱导的Erk波不会让生化信号在传播过程中衰减。更令人惊讶的是，Erk信号在真涡虫体内的蔓延速度远远快过想象，比过去在其他多细胞组织中观察到的要快10~100倍！事实上，研究人员在真涡虫体内发现了一条信号“高速公路”：体壁肌肉细胞。Erk信号沿着超长的体壁肌肉细胞就可以快速从身体的一端传到另一端。
▲损伤反应通过超快Erk活动波进行长距离协调（图片来源：参考资料[1]）损伤信号的全身传播对于接下来的伤口愈合和组织再生极为重要。研究人员试着阻止Erk信号向尾部扩散，结果，真涡虫的脑袋被切掉后，它们无法长出新的头了！有意思的是，倘若研究人员继续切掉真涡虫的尾巴，让尾部的伤口诱发Erk信号。过了一段时间，不仅尾巴又重新长出来，头也长了回来！而在砍头和砍尾巴之间的时间间隔也很重要，如果间隔时间不太久，比如几个小时内，那么就可以重新启动被“淤塞”的愈合过程；但间隔时间太久的话，尾巴和头都无法再生。
▲全身再生需要伤口近端和伤口远端组织之间的反馈（图片来源：参考资料[2]）王浡博士解释说，真涡虫的再生能力就像其体内有一个遍布全身的投票系统，“好了，现在我们得长出点什么来”，得全体同意，连最远端的细胞也要投票。在这个过程中，研究团队注意到有数百个基因的“开关”状态发生了变化，以便启动全身再生。尽管真涡虫与人类的亲缘关系非常遥远，但这些基因中有不少是物种之间共享的，它们指向了未来的一个研究方向：探索这些基因的功能，有助于进一步弄清楚如何获得再生能力，以及控制癌细胞的生长。参考资料：
[1] Yuhang Fan et al., (2023) Ultrafast distant wound response is essential for whole-body regeneration. Cell Doi: 10.1016/j.cell.2023.06.019
[2] Regeneration might be a whole-body affair. Retrieved July 31, 2023 from https://engineering.stanford.edu/magazine/regeneration-might-be-whole-body-affair
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