Открытие регенерации щупалец медуз: раскрытие замечательной роли стволоподобных пролиферативных клеток

к Хироши Танака
5 Комментарии
Jellyfish Tentacle Regeneration

В новаторском исследовании японские ученые разгадали тайну того, как медуза Cladonema может регенерировать свои щупальца всего за несколько дней. Это открытие проливает свет на ключевую роль, которую играют уникальные стволоподобные пролиферативные клетки в этом быстром регенеративном процессе, предлагая ценную информацию о сходных регенеративных явлениях у различных видов.

Медуза Cladonema размером не больше ногтя на мизинце может поразительным образом отрастить отрубленное щупальце всего за два-три дня. Эта замечательная способность регенерировать функциональные ткани свойственна не только медузам, но распространяется на все виды, включая саламандр и насекомых. В основе этого регенеративного мастерства лежит формирование бластемы — скопления недифференцированных клеток, способных восстанавливать повреждения и в конечном итоге превращаться в недостающий придаток. Хотя медузы, наряду с другими книдариями, такими как кораллы и морские анемоны, уже давно известны своими исключительными регенеративными способностями, механизм формирования решающей бластемы до сих пор остается загадкой.

Группа исследователей из Японии сделала ключевое открытие: стволоподобные пролиферативные клетки, активно делящиеся и растущие, но еще не специализирующиеся на определенных типах клеток, возникают в месте повреждения и участвуют в создании бластемы. Эти результаты, опубликованные 21 декабря в уважаемом научном журнале PLOS Biology, представляют собой значительный скачок в нашем понимании регенеративных процессов.

Примечательно, что эти стволоподобные пролиферативные клетки внутри бластемы отличаются от резидентных стволовых клеток, обычно обнаруживаемых внутри щупальца. Юитиро Накадзима, автор корреспонденции и преподаватель Высшей школы фармацевтических наук Токийского университета, поясняет, что пролиферативные клетки, специфичные для репарации, в первую очередь вносят вклад в эпителий, тонкий внешний слой вновь сформированного щупальца. Напротив, резидентные стволовые клетки, присутствующие внутри и вокруг щупальца, отвечают за создание всех клеточных линий во время нормальной деятельности медузы по поддержанию и восстановлению. Пролиферативные клетки, специфичные для репарации, появляются исключительно в ответ на травму, что обеспечивает быструю регенерацию полностью функционального щупальца в течение нескольких дней. Эта быстрая регенерация имеет особое значение, поскольку медузы используют свои щупальца для охоты и питания.

Результаты исследования также дают представление о нюансах формирования бластемы у разных групп животных. Сосуке Фудзита, первый автор и постдокторант из той же лаборатории, что и Накадзима, объясняет, что их целью было проанализировать механизм образования бластемы, используя щупальце книдарии-медузы Cladonema в качестве регенеративной модели. Важно отметить, что кладонема считается недвусторонним животным, у которого не происходит двустороннего (лево-правого) развития во время эмбрионального роста. Таким образом, работа Фудзиты может предоставить ценные эволюционные перспективы.

Для сравнения: саламандры, будучи двусторонними животными, способными к регенерации конечностей, обладают стволовыми клетками, специализированными для нужд определенного типа клеток, что похоже на пролиферативные клетки, специфичные для восстановления, наблюдаемые у медуз. Фудзита утверждает, что эти пролиферативные клетки, специфичные для репарации, служат аналогами ограниченных стволовых клеток в конечностях двусторонней саламандры, предполагая, что образование бластемы такими клетками является общей особенностью, независимо приобретаемой для регенерации сложных органов и придатков в ходе эволюции животных.

Хотя клеточное происхождение пролиферативных клеток, специфичных для восстановления, в бластеме остается загадкой, исследователи признают ограничения существующих инструментов для исследования их источника или идентификации других подобных стволоподобных клеток. Накадзима подчеркивает необходимость в генетических инструментах, которые могут отслеживать определенные клеточные линии и манипулировать кладонемой, что в конечном итоге может дать представление о механизмах образования бластемы у регенеративных животных, включая медуз. Такие знания могут в долгосрочной перспективе помочь идентифицировать клеточные и молекулярные компоненты, которые могут улучшить наши собственные регенеративные способности.

Это исследование стало возможным благодаря грантам различных организаций, в том числе Японского общества содействия науке KAKENHI, Японского агентства науки и технологий, Японского агентства медицинских исследований и разработок и программы совместных исследований Японского национального института фундаментальной биологии.

Ссылка: «Отдельные популяции стволоподобных клеток способствуют функциональной регенерации щупальца Cladonema medusa», авторы Сосуке Фудзита, Мако Такахаши, Гаку Кумано, Эрина Куранага, Масаюки Миура и Юитиро Накадзима, опубликовано 21 декабря 2023 г. в журнале PLOS Biology. . DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о регенерации щупалец медузы

Каково главное открытие в этом исследовании регенерации щупалец медузы Cladonema?

Главным открытием этого исследования является роль стволоподобных пролиферативных клеток в быстрой регенерации щупалец медузы Cladonema. Эти клетки образуют бластему, позволяющую медузе отрастить оторванные щупальца в течение нескольких дней.

Почему регенерация щупалец медузы Cladonema имеет важное значение?

Регенерация щупалец медузы Cladonema имеет важное значение, поскольку она дает представление о регенеративных процессах у различных видов, включая саламандр и насекомых. Понимание этого процесса может иметь значение для улучшения наших собственных регенеративных способностей.

Чем специфичные для репарации пролиферативные клетки отличаются от резидентных стволовых клеток щупальца?

Специфические для репарации пролиферативные клетки, которые способствуют образованию бластемы, отличаются от резидентных стволовых клеток тем, что они в первую очередь вносят вклад в внешний слой вновь сформированного щупальца. Резидентные стволовые клетки отвечают за поддержание и восстановление различных типов клеток в течение жизни медузы.

Какое значение это исследование имеет для области регенеративной биологии?

Это исследование дает ценную информацию о механизмах образования бластемы у регенеративных животных. Это предполагает, что сходные процессы могут происходить у разных видов, что может помочь в разработке стратегий повышения регенеративных способностей различных организмов.

Как финансировалось это исследование?

Это исследование было поддержано грантами нескольких организаций, в том числе Японского общества содействия науке KAKENHI, Японского агентства науки и технологий, Японского агентства медицинских исследований и разработок и программы совместных исследований Национального института фундаментальной биологии Японии.

Подробнее о регенерации щупалец медузы

Вам также может понравиться

5 Комментарии

НаукаБотаник42 1ТП2Т - 1ТП3Т

Японская научная фантастика потрясает, гранты делают это возможным, восстанавливают силы! _xD83E__xDDEA__xD83E__xDDA0__xD83D__xDD2C_

Отвечать
ЛюбопытныйРазум76 1ТП2Т - 1ТП3Т

Учусь у медуз, кто бы мог подумать? Тайны природы раскрываются!

Отвечать
ФиндингГуру 1ТП2Т - 1ТП3Т

Огромный привет организациям, которые финансируют такую крутую науку, продолжайте в том же духе _xD83C__xDF1F__xD83D__xDC4F_

Отвечать
БиоГик88 1ТП2Т - 1ТП3Т

Это исследование, крутая штука, стволовые клетки, бластема, как биология LEGO 4.

Отвечать
Исследователь123 1ТП2Т - 1ТП3Т

вау, потрясающие открытия о медузах, стволовые клетки очень важны, помогите нам также узнать о нашем теле.

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский