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08 细胞研究展望(第3页)

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研究表明,哺乳动物只有在其早期胚胎的生长过程中才能激活肢体再生的信号通路。

然而,这一通路仍有被重新激活的可能。

对鸡胚进行手术操作将其翅膀切除后,如果一种被称为Wnt的蛋白可以合成,那么切除的翅膀将得以再生。

蝌蚪通常具备四肢再生的能力,但当其蜕变成青蛙后通常会失去这一功能。

然而,当Wnt蛋白得以表达时,青蛙也可以实现四肢的再生。

Wnt信号蛋白在损伤区域周围表达可能会使成熟细胞重编程或转分化为干细胞,进而分化形成肢体所需的各种类型细胞。

永恒的存在

我们可以获得永生吗?事实上,有一种被称为“永生水母”

(灯塔水母)的生物,在性成熟后非但不会变老,反而会重新回到幼年的息肉阶段(类似于胚胎细胞)。

在成熟的水母(水母体阶段)中,其钟形伞盖表面与消化道器官的细胞可转分化形成息肉,然后再发育成为成熟水母,循环往复直到永远。

到目前为止,这种通过逆转生命周期来规避死亡的方式,综观整个动物界都算是绝无仅有的奇观——仅仅一只灯塔水母便可以永远地生存与繁衍下去。

但幸运的是,绝大多数灯塔水母(它们每24小时便可以繁殖一次)会葬身于充满危险的海洋中。

最近的一项研究表明,秀丽隐杆线虫体内的一种胰岛素样受体蛋白在其寿命控制方面起着至关重要的作用。

这一基因曾被发现参与调控了线虫生殖、耐热性、抗缺氧和细菌攻击等过程,其突变可使线虫寿命延长至原先的两倍(尽管这一现象是在实验室条件下观察到的)。

另一方面,一种可控制该受体表达的蛋白,其含量增加也可以使线虫的寿命延长。

这一现象提示我们,哺乳动物中的同源基因可能也具有延长寿命的作用。

随着我们对细胞老化机制的进一步了解,或许有一天我们可以从遗传与机理上实现对寿命的控制。

获得永生的另一种方法是创造一个自己的克隆体。

第一个哺乳动物克隆体是绵羊多莉,它是通过体细胞核移植技术而获得的(将成体细胞的细胞核注入未受精的卵细胞中,然后移入代孕动物体内孕育)。

这一开创性研究成果推动了一系列“永生”

克隆动物的诞生,其中便包括了我们心爱的家养宠物。

但值得注意的是,利用成体细胞核获得的新的动物将增加癌症等老年疾病早期发生的风险。

目前,人类克隆(humang)与早期胚胎可作为一种新型、便捷的细胞来源,为移植疗法提供治疗性干细胞。

然而,鉴于伦理与相关法规等方面的问题,此方面工作暂无进一步推进。

地球上的生命是以细胞为基础的。

细菌、酵母菌和藻类等单细胞生物,在经过数百万年的光阴后已经进化成为复杂的多细胞动物。

智慧如我们,甚至已经思考生命本身究竟是如何运作的。

在19世纪生物学家细致观察与深刻思考的帮助下,我们了解到了细胞是什么,每个子细胞如何通过其基因与母细胞相关联,以及单个或一组细胞又是如何在自然选择的影响下,适应不断变化的环境而演化形成新物种。

到了20世纪,人们见证了细胞组分奥秘的揭晓,解析了蕴藏在DNA与蛋白质中的大量信息,并初步了解了细胞与其分子组分之间复杂的通信机制。

步入21世纪后,人类或许将能够利用自然或人造细胞来治疗疾病,实现身体任何部位的再生以及寿命的延长,甚至可能会创造出基于细胞的超级计算机。

正如在地球形成初期不断进化的细菌可以改变生物圈的理化性质一样,类似的方法或许可以用来逆转我们在不断开发的过程中对地球造成的污染与伤害。

无论将来会发生什么,活细胞(无论以什么形式存在着)都极有可能得以生存下来并很好地适应新的环境。

但彼时,我们人类能否幸存下来目睹这一切的发生,仍未可知。

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