涡虫的再生能力在科学研究的进展

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1、涡虫的再生能力在科学研究的进展生命科技学院学院：生命科技学院班级:生物科学131班姓名：鲁娟学号：20130724127【摘要】：一种名叫“涡虫”的扁形虫即使被切成百段，一两周后每段都会再生出完整的涡虫。涡虫这种超强再生能力一直是科学家感兴趣的研究课题。德国科学家最近发现了一种对涡虫的再生能力冇关键调节作用的蛋白质。他们希果这一发现有助于人类干细胞研究。关键字：涡虫再生能力干细胞对于大多数扁形虫來说，将它切成两半，就会得到两条扁形虫。前面的一半将会长出一条新尾巴，后面的一半将会长出一个新头——并且冇着功能齐全的大脑。不过，一些种类的蠕虫却缺乏这种能力，

2、至少在其需要重新长头的时候是这样。现在，三个团队的研究人员不仅着重研究了这一局限性背后的生物学原因，还成功地通过操纵一个单独的基因通路，恢复了这种蠕虫的全部重生能力。涡虫另一个非常典型的特征是其依赖食物供应情况进行生长和退行生长（de-growth）0当食物丰富时，涡虫生长达到其最大体长。而当长时间饥饿时,虫体开始萎缩。持续饥饿数月后，一条长20mm的成年涡虫萎缩到孵化时的大小（约1mm）。一旦获得食物供应后，虫体恢复生长，这也是一种再生方式。许多研究者认为:退行生长导致老龄化过程逆转，使涡虫获得新的生命力。人们一直希累残体再生、长生不老，是人类自远古

3、以來的愿累。或许找到这一门径的钥匙，就在涡虫身上。涡虫能在一周内，重新长出切割掉的肌肉、皮肤、肠道、生殖系统，甚至整个人脑并且在适宜的生长条件下且未受到损伤的情况下，它能一直保持自身健康而不会死亡。涡虫真的是完全地再生吗？再生出来的组织和原來的组织完全一样吗？在再生过程中它怎么知道哪个地方要长头，哪个地方要长尾巴？这么强的再生能力,难道再生中不会出错吗？它会长肿瘤吗？人能不能像涡虫那样再生呢？……这些问题吸引着一代又一代科学家的兴趣。一、涡虫生理特性介绍这种蠕虫被称为真涡虫，通常约1厘米长，生活在像溪流和池塘等淡水生态系统中的岩石下面。涡虫之所以具有如

4、此强大的再生能力，主要原因是其体内冇一种类似于人类干•细胞的细胞，而且这种细胞占涡虫细胞总数的25%。涡虫具冇几乎无限的再生能力，在未受损伤的情况下，它能保持自己身体健康而不会死亡。这使得它成为科学家开展再生研究的一个非常难得的模型。近年来，一系列涡虫相关的研究工具被陆续开发出來，同时国际上多个顶级科研E位均建立了以涡虫为模式生物的实验室。相关成果也已登上《自然》、《科学》等国际权威杂志。中国科学家也已从涡虫中发现了近50个参与到再生过程中的基因。1、涡虫是涡虫纲动物的总称，是扁形动物门中营自由生活（不需要寄生在其它生物体内）的一类。它的进化地位并不怎

5、么高级，介于水嗯（腔肠动物门）和蚯蚓（环节动物门）之间。涡虫的体表i般具冇纤毛，并冇典型的皮肤肌肉囊，以强化运动机能，表皮中的杆状体有利于捕食和防御敌害。2、涡虫具冇发达的腹神经索，与“脑”共同形成了原始的中枢神经系统。涡虫消化系统是有口无肛门，三角涡虫消化管分为3支（一支向前2支向后）。涡虫通过体表从水中获得氧，并将二氧化碳排至水中。原始的排泄系统为具焰细胞的原肾管系统，具冇渗透调节和排泄作用。生殖方式上，涡虫是雌雄同体，异体交配。3、涡虫的感觉器官和神经系统一般比较发达，他能对外界环境如水流、光线及食物等迅速发生反应。感觉器官包括眼、耳突等等。自由

6、生活涡虫的体表特别是耳突处分布冇丰富的触觉感受器、化学感受器及水流感受器，它们分别感受触觉、化学及水流的刺激。二、涡虫再生能力的研究通过科学的研究表明，涡虫具备这种超级再生能力的主要原因是其体内冇一种类似于人类干细胞的细胞。这种细胞占涡虫细胞总数的25%,—旦涡虫受到损伤，这些细胞可以壇殖，进而分化成为涡虫体内大约40余种类型的细胞，再生出有功能的全新的组织、器官直至一个完整的涡虫。而在人类体内虽然也存在着干细胞，却没有办法像涡虫一-样再生岀受伤、缺失的器官。这就是涡虫的再生能力吸引无数生物学家注意的主要原因。科学研究表明，涡虫的基因超过80%和人类同

7、源，涡虫干细胞在损伤后早期的反应与人类等高等生物，也有惊人的相似。近年来，越来越多的基因及信号通路被发现在组织再生中具冇重要的功能，科学家正在尝试操纵高等生物中类似的基因來研究其是否同样具冇相似的功能。理解涡虫基因如何协作调控再生，或许将有利于我们寻找人体器官再生、延缓衰老过程的方法。涡虫再生的秘密在于它体内存在一群丰富的干细胞，能够通过不断的自我复制，产生与自己类似的细胞，并11在需要的时候能变成其他任何类型的细胞。其实，人体也存在类似的细胞，但与涡虫不同的是，人类只冇少数器官具冇非常冇限的修复能力，并且这种能力随着年龄的增加而削弱。科学家希槊通过分

8、析涡虫利用这些细胞修复衰老的或者受损的组织和细胞的能力，來寻找治疗因意外伤害而导致的身体缺陷或