涡虫被切割成7块后又各自再生
模式动物 可再生的器官或组织
涡虫 全身再生
水螅 全身再生
斑马鱼 鱼鳍、心脏、视网膜、脊髓
非洲爪蟾 蝌蚪尾、蝌蚪体肢、视网膜
蝾螈 尾巴、体肢、脊髓
小鼠 血液、骨骼肌、肝脏、胰腺、外周神经、皮肤、肠道上皮、生殖细胞
果蝇 生殖细胞
再生,一直以来吸引着无数生物学家、生物医学工程师以及临床医生,还有几乎每个人。再生能力在同一生物的不同器官,特别是不同生物之间存在巨大差异,生物们利用不同的再生策略来完成再生过程。目前,生物学研究中常用的具有完全或者部分再生能力的模式生物有很多,如水螅、斑马鱼、非洲爪蟾、蝾螈、小鼠、果蝇等。
在无脊椎动物中,再生能力比较强大的动物除了涡虫,就是水螅。而实际上,水螅的再生是其“出芽生殖”方式的一种。
目前,脊椎动物再生研究比较集中于两类:斑马鱼与两栖动物。其中,斑马鱼的再生研究主要聚焦两处:鱼鳍和心脏。当斑马鱼鱼鳍受伤时,伤口周围的上皮细胞可以迁移到伤口处,形成伤口上皮,随后未受伤组织细胞开始“无序化”,“间充质”内的细胞同时进行增殖。经历12到48小时后,最终形成一个“芽基”,此后芽基继续生长,并进一步分化,重建缺失的组织。而科学家普遍认为,斑马鱼心脏一旦受伤,会启动心肌细胞的 “去分化”,相当于逆向变为分化前的细胞。随即,这些“去分化”形成的前体细胞,再通过增殖分化来弥补受伤的部分。
两栖动物中的再生现象比较普遍,有尾目中的动物像蜥蜴、蝾螈等,尾巴、四肢受到损伤时,类似于斑马鱼鱼鳍受伤那样,首先形成伤口上皮、芽基,随后通过芽基内细胞的增殖分化,实现缺失身体重建。对于无尾目的青蛙、蟾蜍,再生研究主要集中在蝌蚪形态时的尾巴和四肢。