研究人员在海葵中发现了一种细胞，这种细胞可能解释了其潜在的永生性。这些由古老基因调控的细胞为再生和衰老过程提供了洞见，这些洞见可能会揭示人类健康和长寿的奥秘。

这项研究揭示了这些在人类中活跃的用于形成生殖细胞的基因，如何赋予刺胞动物（包括海葵在内的一组动物）再生能力。

在海葵中发现长生不老之秘

海葵Nematostella vectensis可能是永生的。现在，由维也纳大学Ulrich Technau领导的发育生物学家首次使用分子遗传学方法在海葵中确定了多能干细胞的候选者。这些干细胞由进化上高度保守的基因调控，这些基因在人类中通常仅在卵子和精子细胞的形成中起作用，但使诸如刺胞动物等古老动物门具有高度再生能力，甚至能够逃避衰老。研究结果目前正在《科学进展》上发表，未来也可能为人类的衰老过程提供见解。

“我们的生命与干细胞同在”这一说法虽有些大胆，但基本准确。干细胞有助于人体各种细胞和组织的不断更新，如血细胞、皮肤或头发。如果干细胞在生命过程中丧失这种能力或数量减少，身体就会衰老或患病。因此，干细胞对生物医学研究具有重要意义。

动物界的再生

虽然人类和大多数脊椎动物只能再生某些器官或肢体的部分，但其他动物群体拥有更强的再生机制。这种能力得益于多能或全能干细胞，它们能够形成（分化）身体的几乎所有细胞类型。海葵Nematostella vectensis也具有很强的再生能力：它可以通过出芽进行无性繁殖，并且没有衰老的迹象，使其成为干细胞研究的一个有趣对象。然而，研究人员尚未能在这些动物中识别出任何干细胞。

使用新的“单细胞基因组学”方法，特诺（Technau）及其团队可以根据特定转录组特征鉴定复杂生物的细胞，并确定它们来自哪种干细胞。“通过结合单细胞基因表达分析和转基因技术，我们现在能够鉴定出海葵中大量形成分化细胞（如神经细胞和腺细胞）的细胞，因此它们是多能干细胞的候选细胞，”维也纳大学第一作者安德烈亚斯·德纳（Andreas Denner）解释说。由于它们的尺寸很小，因此到目前为止一直未被发现。

跨物种基因保护

这些潜在的干细胞表达高度保守的基因nanos和piwi，这两种基因能够使包括人类在内的所有动物中的生殖细胞（精子和卵细胞）发育。科学家使用CRISPR基因剪刀特异性地突变了nanos2基因，进而证明了该基因在海葵生殖细胞形成中是必需的。此外，在其他动物中也已证实该基因对于配子（生殖细胞）的产生至关重要。

这证明了这一基因功能大约出现在6亿年前，并保留至今。在未来的研究中，乌尔里希·特瑙及其团队希望研究海葵干细胞的哪些特殊性质负责其潜在的永生能力。

参考：“Nanos2 标记体细胞谱系的前体，并在海葵 Nematostella vectensis 中对生殖细胞系的形成至关重要”，作者：Andreas Denner、Julia Steger、Alexander Ries、Elizaveta Morozova-Link、Josefine Ritter、Franziska Haas、Alison G. Cole 和 Ulrich Technau，2024 年 8 月 16 日，发表于《科学进展》。DOI: 10.1126/sciadv.ado0424