研究團隊對一種小?？⊿tarlet sea anemone）進行基因檢測（圖片來源：Whitney Lab for Marine Bioscience）

近期,，《PNAS》期刊發(fā)表一篇題為“Antagonistic BMP–cWNT signaling in the cnidarian Nematostella vectensis reveals insight into the evolution of mesoderm”的文章，揭示了一個奇妙的發(fā)現(xiàn)：來自于佛羅里達大學(xué)的研究團隊在一種沒有心臟組織的海洋動物——?？⊿tarlet sea anemone）的腸道細胞中發(fā)現(xiàn)了形成人類及其他動物心臟細胞的基因,。

要知道，?？且环N構(gòu)造非常簡單的食肉動物,，沒有骨骼、沒有大腦,，是海洋中壽命最長的動物,。它神奇的地方在于，即便被切割成多個片段,，每一片依然能夠發(fā)育成新的個體,。

為什么海葵擁有如此強大的再生能力而人類心臟卻不能呢,？Mark Martindale帶領(lǐng)團隊分析了?？摹靶呐K基因”，發(fā)現(xiàn)這些基因互作時存在差異,。研究人員推測正是因為這個特別的差異,，海葵才擁有超級厲害的再生能力,。

原腸胚（gastrulation）是后生動物進化出多樣性的關(guān)鍵,，它允許動物胚胎形成不同的胚層和特定的分化。在胚胎發(fā)育過程中，β-連環(huán)蛋白/Tcf和TGF-β骨形態(tài)形成蛋白（BMP）負責為兩側(cè)對稱動物的胚層發(fā)育提供關(guān)鍵的信號,。但是,，對于海葵（后生動物早期分支）,，研究人員發(fā)現(xiàn),，這一關(guān)鍵信號在其原腸胚形成時期提供不同的調(diào)控指標。

對于脊椎動物而言,，這些心臟基因存在“鎖定環(huán)”（lockdown loops）效應(yīng),，一旦這些基因表達，它們會告訴彼此一生都維持表達后的狀態(tài),。這意味著,，基因中帶有鎖定環(huán)的動物無法再生出新的心臟組織或者已有的心臟細胞不能發(fā)揮其他功能?！斑@一特性能夠確保心臟細胞始終保持心臟細胞的性能,。” Martindale 表示道,。

但是,，在海葵的胚胎中,，鎖定環(huán)并不存在,。這一發(fā)現(xiàn)揭示一種機制：為什么海葵表達心臟基因的腸道細胞可以生成其他類型的細胞,，例如再生修復(fù)受損的身體,。

這一研究支持一種觀點：大多數(shù)動物的肌肉細胞來源于具有吸收和收縮雙重功能的腸道組織（吸收和收縮）。雖然?？c道組織看起來并不像一顆跳動的心臟,，但是它具備一個緩慢、有節(jié)奏的收縮性能,，類似于人類的消化系統(tǒng),。

研究人員推測，首個動物肌肉細胞可能相當類似于心臟,?！斑@些心臟基因存在了很長的時間，早于肌肉細胞的出現(xiàn),?！?Martindale表示?！叭绻覀兡軌蛏钊虢馕鲞@些基因,，未來我們或許能夠誘導(dǎo)肌肉細胞再生出多種細胞,，包括心臟組織，那么人類心臟再生有望成為可能,?！?/p>

參考資料：

Could humans ever regenerate a heart? A new study suggests the answer is 'yes'