5月20日,中国科学院烟台海岸带研究所研究员董志军团队在海洋水母再生调控机制研究领域取得重要突破,系统阐明了海月水母超强再生能力背后的细胞与分子机理,相关成果在线发表于国际权威期刊《科学进展》。
水母是海洋中适应性极强的生物类群,演化出多样的生存策略。此前该团队已先后揭示水母出芽增殖、横裂生殖、环境休眠等生存机制。而强大的再生能力是水母应对损伤、抵御环境胁迫、维系种群存续的核心本领,其精准调控机制一直是国际学界亟待攻克的难题。
水母感觉棍是调控运动、摄食的关键集中型神经结构。研究团队综合运用行为学、转录组学、单细胞测序、RNA 干扰、原位杂交等多项技术,开展系统性实验。研究发现,海月水母的感觉棍被切除后,可在两周内完成再生并恢复正常运动功能。科研人员清晰划分出其再生的五个阶段:伤口修复、芽基形成、平衡囊形成、眼点形成与成熟发育。
依托多组学技术与功能验证,团队首次鉴定出伤口诱导干性细胞群,这是启动感觉棍再生的关键细胞类型。研究证实,Wnt 信号通路主导调控再生启动过程,且该调控机制在后生动物中具有高度演化保守性。同时,视黄酸信号通路在光感受器再生、眼点发育过程中发挥着不可或缺的作用。
该研究解析了水母神经再生的细胞学与分子调控网络,揭示出早期集中型神经系统再生的原始调控规律,为探究动物神经修复机制的演化起源、功能保守性提供了全新研究视角。
此项研究得到国家科技基础资源调查计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、泰山学者计划等多个项目联合资助。
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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb8034
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