科學家們正在研究生活在墨西哥北部洞穴中的一種魚類,它們與孔雀魚一般大小、盲目、半透明??茖W家研究這種魚類是為了弄清楚為什么有些動物的心臟能夠再生,但其他動物只會增添一道疤痕。
▲圖片來源:COLIN BEESLEY
“數(shù)百萬年前,生活在河流中的一些表面魚類涌入洞穴中,當河水的水位下降時它們被困在山洞中,然后失去了眼睛和顏色來適應洞穴生活,”牛津大學的發(fā)展科學家以及科研人員Mathilda Mommersteeg說。“我們發(fā)現(xiàn),像斑馬魚一樣,河里的表面魚的心臟可以再生,但是一些洞穴魚的心臟不能再生卻會形成永久性疤痕。于是我們將墨西哥洞穴魚作為心臟再生研究的新模型?!?/p>
Mommersteeg和她的團隊在實驗室培養(yǎng)了表面魚和洞穴魚,對一些魚進行手術以去除它們心臟的一部分。手術后,表面魚能夠慢慢地使缺失的組織再生,而洞穴魚則產(chǎn)生了疤痕。當他們將表面魚和洞穴魚雜交并進行相同的手術后,它們的后代表現(xiàn)出了不同的再生水平,這表明再生心臟組織的能力在這些魚中是可遺傳的。
他們使用敲除模型和數(shù)量性狀基因座分析測試了lrrc10的再生作用。lrrc10是一種小鼠和人類都有的心肌特有的神秘基因。他們發(fā)現(xiàn)lrrc10和三個DNA片段可能在心臟再生中發(fā)揮作用。
“數(shù)量性狀基因座分析是一種能夠找出所有表面魚DNA中哪一部分對心臟再生最為重要的方法,”倫敦大學學院的發(fā)育生物學家以及研究人員Yoshiyuki Yamamoto說,“我們已經(jīng)在DNA中發(fā)現(xiàn)了三個區(qū)域,這些區(qū)域包含了造成心臟損傷后再生還是留疤差異的基因?!?/p>
研究人員接下來想要找出他們確定的區(qū)域中哪些基因是心臟再生的關鍵性調(diào)節(jié)因子。
“下一步是找出為什么表面魚心臟可以再生,但是洞穴魚不能,”Mommersteeg說,“在它們適應洞穴生活的時候發(fā)生了什么事情阻止它們重生自己的心臟?”
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