クラゲは失われた触手を再生する、その方法がわかった

神話上のヒドラは、首を切られるたびに、その多くの頭のうちの1つを元に戻すことができたかもしれませんが、飢えた捕食者に噛み切られた体の一部を再生できる実際の生き物がいます。 クラゲもそのひとつです。

サンショウウオからヒトデ、そして実際のヒドラ（恐ろしい神話上の獣にちなんで名付けられた小型のヒドロ虫）に至るまで、再生能力のあるすべての動物は芽腫の形成を通じて修復プロセスを開始します。 この増殖細胞のグループは幹細胞に似ており、何度も分裂することで体の各部分に再び増殖することができます。 細胞は最初はまだ未分化ですが、最終的には筋肉や皮膚などの特定の種類の細胞を形成します。

芽腫の形成プロセスは他のいくつかの動物で研究されていますが、クラゲで芽腫がどのように形成されるかは依然として謎のままです。 博士研究員の藤田宗介氏が率いる日本の東京大学と東北大学のチームは、ブラステマがクラゲの触手の再生にどのように役立つかを発見することにより、非バイナリ再生のベースラインを確立したいと考えていた。 再生芽形成のプロセスはバイセクシャルの場合とは異なるのでしょうか?

「特に、芽細胞形成に関する現在の理解は主に二元モデルに基づいており、したがって芽細胞外形成のメカニズムは依然としてよく理解されていない」と研究者らは発表された論文で述べた。 スタディ 最近、PLOS Biology に掲載されました。

クラゲの再生プロセスは謎だった。 日本のチームはついにクラゲのこのプロセスについて新たな見解を獲得した パシフィッククラドネマ。 彼らは、芽細胞を形成する増殖細胞は損傷がある場合にのみ出現し、触手の基部に見られる原位置幹細胞とは異なることを発見した。 しかし、両方のタイプの細胞が連携して、切断された触手を修復し、再生します。

腕と脚

クラゲは刺胞動物であり、柔らかい体の無脊椎動物の門です。 刺胞動物 サンゴ、ヒドラ、イソギンチャクなども含まれており、それらはすべて刺すような触手を持っています。 サンショウウオ（および人間）などの左右対称性（左右対称）を持つ生物とは異なり、刺胞動物は放射状の体形対称性を持ち、体の部分が中央から伸びていて全体的に対称的です。 彼らには右も左も前も後ろもありません。

クラゲは獲物を捕まえて動けなくするために触手に依存しているため、失われた触手をできるだけ早く元に戻す必要があります。 の爪が クラドネマ 基部または球根を残したまま切断した場合、切断部位の傷は 24 時間以内に完全に治癒します。 治癒直後に芽球が形成された。 そして、新たな触手が伸び始めました。

成長すればするほど、糸状細胞、つまり刺細胞の数が増えます。 このことから、クラゲの体は食物を捕らえるために触手の再成長を自動的に優先するため、クラゲが最近食事をしたかどうかに関係なく、再生プロセスが起こることがフジタと彼のチームに示唆された。

彼らは成長し続けます

芽細胞が形成されると、細胞増殖の大部分は新しい触手の再生先端に向かって起こります。 その後、芽細胞内で 3 種類の分化した細胞が発見されました。 これらは、触手の内層を形成する上皮細胞です。 i 細胞は、クラゲが食べ物を感知して処理するのを助けます。 糸状細胞が刺すような痛みを感じます。 未分化細胞は、完全に発達した触手に最も一般的な細胞であるため、上皮細胞に変化する傾向を示しました。

芽細胞を形成する細胞のほとんどは、先端に移動する球根の幹細胞ではありません。 しかし、タマネギ幹細胞にはまだやるべきことがあります。 研究チームは、細胞が新たに形成された触手を基部から外側に成長させ、細胞の増殖によって触手が先端から伸びる一方で、ある程度の長さを加えていると考えている。 基部の幹細胞を除去すると、芽細胞の形成が 1 ～ 2 週間遅れる可能性もあります。

一般に、クラゲにおける芽腫の形成は、再生可能な重水素化蠕虫で見られるものと非常に似ていることが示されています。 しかし、生殖細胞がどこでどのように発生するのかはまだ不明です。 研究者らは、これらの細胞が分化して芽細胞を形成するすでに分化した細胞に由来する可能性があると考えている。 芽細胞を形成する未分化細胞の例は、ヒトデやゴキブリで見られます。

人間は再生できるのでしょうか？ 発生する可能性があります。 自然には再生しない動物を使ったいくつかの実験では、組織の再成長を刺激することに成功しました。 この現象の背後にあるメカニズムがよりよく理解されるにつれて、再生プロセスを使用した人間の治療法が開発される日が来るかもしれませんが、今のところ、これは SF の領域にとどまります。

PLOS 生物学、2023 年。DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435