干细胞和再生医学

再生现象和再生医学 在自然界中经常能看到生物的再生现象.典型的再生生物是片蛭.将片蛭切断后,断面能够识别头部或者尾部的位置,如果切掉的是头,头部将在该位置再生;如果切掉的是尾,尾巴将在该位置再生.蝾螈的四肢、壁虎的尾巴都具有自然再生的能力,青蛙与蝾螈同属两栖动物,却不具备再生的能力,但青蛙的前身蝌蚪却又显示出四肢再生的能力.这种神奇的能力很早就吸引了人类的研究视线.     

它们长相丑陋但能力强大

蝾螺 包括人类在内的哺乳动物都得小心保护自己的肢体,因为一旦失去,就难以再生了.所有生物里面,蝾螈的再生能力是数一数二的.在几个星期内,蝾螈就可以再生断掉的肢体.更鲜为人知的是,蝾螈甚至可以让受损的肺部和大脑重新生长.随着对蝾螈再生能力的进一步了解,或许人类将来有望依靠损伤器官的残留细胞来修复或再生器官.     

激素对黑斑蛙(Rana nigromaculata)蝌蚪尾端再生的影响

内分泌腺对再生影响的问题,很早就引起了学者们的注意,在两栖类动物的肢体和尾部再生过程中进行了许多实验。近年来Schotte等有系统地在割除垂体截肢后的蝾螈体内注射促肾上腺皮质素(ACTH)、皮质素、脱氧皮质固酮或肾上腺皮质提取液,结果指出肾上腺皮质素能恢复割除垂体的蝾螈肢体的再生能力。最近Wright和Plumb研究了正常蝌蚪和去垂体蝌蚪尾端的再生,认为二者之间并无显著差别。因而内分泌腺或激素与再生之     

动物模型:开启你的再生潜力

<正>有些动物可以轻松地重新生长身体部位。生物学家希望找出它们再生的秘密并将其应用于人类。想象一下这样的情景:蝾螈和老鼠都在一场事故中失去了一个肢体。"蝾螈对这种伤害置之一笑,"缅因州巴港杰克逊实验室的免疫学家和再生生物学家詹姆斯·戈德温(James Godwin)说,"对于一只老鼠却是毁灭性的打击。"这是因为,在接下来的几个星期,蝾螈将重新生长失去的肢体——完美的原始复制品,没有任何     

什么控制着器官再生?

是什么控制着器官再生?2005年Science庆祝创刊125周年提出了125个科学问题,其中有25个关键问题,这个问题就是其中之一.有许多生物都具有非凡的再生能力,如蚯蚓、涡虫、壁虎和蝾螈等,但是很遗憾它们都处于进化树的底部,越往上,进化越高等,这种独特的能力就丧失得越多.是什么控制着这个过程?对这个问题的研究不但能回答我们从哪里来、我们为什么是这样,更重要的是它能决定我们的未来.实现人类的器官再生是所有发育生物学家和再生医学研究者共同的梦想.     

蝾螈断肢再生的奥秘

为了让人类也能获得断肢再生的能力,或者开发出催化断肢再生的药物,科学家一直在努力寻找低等动物断肢再生的真相.最近,德国和美国的科学家利用获得过诺贝尔生物学奖的荧光蛋白技术,初步揭示了蝾螈断肢再生的奥秘.     

电磁场与组织再生

任何生物都具有组织再生的能力,但其程度相差很大.比如某些无脊椎动物能由其机体的片段长成完整的个体,甚至脊椎动物中的蝾螈也能重新长出完整的四肢.可惜在高等动物和人中间,这种再生能力大大地降低了.为了提高人体外伤、骨折以及由某种疾病造成的组织损伤的再生能力,科学家们进行了艰苦的探索,终于找到了一种加速组织再生的有效手段,这就是人工的电磁场.     

两种罕见的蝾螈

1978年我们在浙江镇海、义乌采集到两种罕见的蝾螈——镇海疣螈和中国小鲵。这两种蝾螈自1932年以来,报导极少,这次我们采集到镇海疣螈8雄2雌及各个时期的幼体;中国小鲵6雄2雌、幼体及卵胶带,并对它们的生态作了初步的观察研究,现分述如下:     

光合蝾螈

<正>首次在脊椎动物蝾螈细胞内发现存在促光合作用的藻类:蝾螈和这种海藻之间存在着共生关系,将挑战脊椎动物细胞自适应免疫系统的现有理论——     

口中射出的"利箭"

一只苍蝇正悠闲地停歇在一块岩石上，虽然附近卧着一只蝾螈，但苍蝇并不介意，毕竟双方还保持着一大段距离。可惜苍蝇打错算盘了，因为蝾螈能够向目标“发射”致命的武器，而且百发百 中。只见蝾螈一张嘴，口中的舌头便像箭一般射了出去，正好命中苍蝇。蝾螈是一种两栖小动物，其外观形状很像蜥蜴。蝾螈的身体只有6～7厘米长，但它的舌头却有5厘米长，几乎和身体一般长。其长舌头的表面有一层黏液，舌头里面有弹性很强的肌肉，能把舌头飞速地弹射出去，舌头中的软骨组织能够…     

蝾螈足垫形貌特征及黏附机制

为探讨东方蝾螈足垫的黏附特性,本文分别进行了蝾螈的黏附实验研究及其足垫的微观形貌分析.黏附实验结果显示:东方蝾螈能够黏附在超过90°的光滑干或湿的玻璃表面上,整体显示出较强的剪切抵抗能力,与蝾螈亚成体相比,蝾螈幼体表现出更强的垂直黏附效率.形貌分析结果显示:蝾螈亚成体的足垫表面存在大量的黏液腺孔,表皮细胞间存在窄裂缝,而蝾螈幼体的足垫表面黏液腺孔稀少,表皮细胞(大小约29?m)排列紧密,细胞被明显的凸起边界(宽度337±82 nm,高度180±55 nm)围绕.蝾螈亚成体和幼体的足垫表皮细胞表面均被一层尖端呈半球形的纳米柱阵列覆盖,纳米柱被小沟槽围绕.纳米柱的数量密度约为60个/?m2,其高度和宽度相当,约为160 nm,对应约1.0的高宽比.纳米压痕测试显示:蝾螈足垫表面较软,其有效弹性模量约为564.8±239.1 k Pa.基于黏附实验及形貌分析结果,文章重点讨论了足垫形貌特征与其相适应的黏附机制.本研究可为新一代仿生水下黏附材料的开发提供新颖的启发.     

蝾螈胚胎表皮的电活动

关于两栖类动物胚胎的表皮是否具有传导能力,是一个早已提出而又没有解决的问题。新近庄和(?)报告,两栖类胚胎的表皮,在发育的某一阶段(如在蝾螈为分期26—37),能够传导兴奋。我们对此现象进行了一些电生理分析,发现传导伴有     

蝾螈化石证明全球变暖

在美国黄石国家公园,一堆已经成为化石的蝾螈骨骼记录了全球气候逐渐变暖的趋势。科学家分析了公园中超过3000只虎纹蝾螈的椎骨,这些椎骨采集自过去3000年中逐渐累积起来的15层沉积土。年幼的虎纹蝾螈在其成长过程中做出了一个不寻常的选择:它们既可以     

组织工程：新的医学奇迹

蜥蜴的尾巴断了能够再生,蝾螈和大鲵除了尾巴,四肢和双眼也能部分再生。至于水螅和水蛭这样的生物,即使把它们切碎,也能再生为一个个个体。那么,人呢?人的皮肤稍微受伤大致可以复原,骨折后经过适当治疗也能够重新接好复原。为了实现肝移植采用的肝脏组织,随着细胞的增殖可以恢复原有的机能。像红血球这样的血液细胞,以及胃肠粘膜、皮肤上皮细胞等都能够反复再生。但是,一旦失去手足或内脏机能严重损坏,那么机体本来具有的机能便很难恢复,器官也不会再生。不久前,科学家分离成功人体胚胎干细胞的新闻轰动了世界。胚胎干细胞是在构成人体的细胞中具有特殊分化功能的细胞,如果分离胚胎干细胞成为可能,那么人体脏器的再生就不再是梦想。     

动物的神奇再生能力

<正>看到"再生",可能大家都会感觉进入了神话世界。就像是济公的故事一样,济公用扇子在死人身上轻轻一扇,人便活了;像是《西游记》里已死之人吃了太上老君的仙丹便复活了,这实在令人难以相信。但是,动物具备再生能力是大量存在的事实。这里要讨论的"动物再生"不是说"动物死后能重新复活",而是指某些     

红蝾螈:浑身火红

两栖动物是最原始的陆生脊椎动物,既能适应陆地生活,又能适应水生生活.蝾螈是一种有尾两栖动物,体形和蜥蜴相似,但体表没有鳞.它们也是上佳的观赏动物,有些被人们当成宠物来养. 红蝾螈是一种砖红色陆栖北美蝾螈,栖息于北美东部林地.红蝾螈在水中孵化并繁殖,但是在陆地上度过其生命的幼年阶段.它们身上明亮的橙色或红色图案警告捕食者它们的皮肤有毒,这样当它们寻找食物时,会使天敌离得远远的.     

人肝细胞生成素及其与肝再生的关系

在低等生物中附器或附肢的再生屡见不鲜。然而,高等哺乳动物其再生能力非常局限。正因如此,哺乳动物肝脏特有的再生能力十分引人注目。人们发现肝脏独有的高再生能力已有几千年,但对肝再生机制的研究仅百余年,而其真正的突破还是在1931年Higgins与An-derson建立大鼠肝部分切除（PH）的动物肝再生模型之后。此后,肝再生机制研究的焦点集中于分析并鉴定启动再生性反应的事件。     

发现“蛙螈”化石

20世纪90年代中期,一位古生物学家在美国得克萨斯州发现了一只生活在2．9亿年前的“奇怪”动物的化石。2004年。这副化石在华盛顿的美国国家自然历史博物馆被再度发现。科学家最近经过研究发现,这只体长不到12厘米的动物兼具蛙类和蝾螈的双重特征,因此戏称它为“蛙螈”,并推测它是两栖类进化树上缺失的一环。从外形看,蛙螈有点像蝾螈,但却有短而粗的尾巴,     

再生神经中细胞骨架蛋白含量的分析

神经细胞的恃点之一是轴突缺乏合成蛋白的能力,轴突生长发育和代谢更新所需的结构和功能物质均需由胞体合成经轴浆转运供应,因此轴浆转运不仅为再生神经提供了物质来源,还可能是再生过程的重要调控因素。轴浆转运对神经再生作用的研究起步较晚,多数是再生神经中标记蛋白转运总量或转运速度变化的观察,缺乏深入系统的工作。我们曾发现,虽然再生神经中标记蛋白的转运总量增加并不明显,但某些慢转运蛋白(w_1波)的转运速度却     

植物再生的研究进展

再生不仅赋予植物修复受损组织的能力,更能使植物产生新器官,实现营养繁殖.再生能力是植物在严酷环境下能够生存的重要手段,也被广泛应用于生产实践中.组织培养、扦插和嫁接等都是基于植物再生能力而开发的农业技术.再生现象的本质是细胞在受伤或胁迫的环境下命运发生转变的过程.近年来,植物再生领域的研究取得了一系列突破性进展,不仅对植物再生过程中细胞命运转变的谱系有了初步认识,而且探讨了植物细胞高度可塑性的分子机制.伤口或胁迫信号、激素、转录因子和表观遗传途径因子形成有序协作的调控通路,控制着再生过程.本文将总结种子植物中器官从头发生和体细胞胚发生这两种再生方式的研究进展,以期为从事植物再生研究的工作者提供参考.