心脏不能再生还留疤,已失去眼睛的洞穴鱼遭遇了什么

2018-11-30 08:24 网易科学人

  出品|网易科学人栏目组 王五人

PACH?N CAVE的表面鱼(左)和洞穴鱼(右)

  图片来源:COLIN BEESLEY

  科学家们正在研究生活在墨西哥北部洞穴中的一种鱼类,它们与孔雀鱼一般大小、盲目、半透明。科学家研究这种鱼类是为了弄清楚为什么有些动物的心脏能够再生,但其他动物只会增添一道疤痕。

  “数百万年前,生活在河流中的一些表面鱼类涌入洞穴中,当河水的水位下降时它们被困在山洞中,然后失去了眼睛和颜色来适应洞穴生活,”牛津大学的发展科学家以及科研人员Mathilda Mommersteeg说。“我们发现,像斑马鱼一样,河里的表面鱼的心脏可以再生,但是一些洞穴鱼的心脏不能再生却会形成永久性疤痕。于是我们将墨西哥洞穴鱼作为心脏再生研究的新模型。”

  Mommersteeg和她的团队在实验室培养了表面鱼和洞穴鱼,对一些鱼进行手术以去除它们心脏的一部分。手术后,表面鱼能够慢慢地使缺失的组织再生,而洞穴鱼则产生了疤痕。当他们将表面鱼和洞穴鱼杂交并进行相同的手术后,它们的后代表现出了不同的再生水平,这表明再生心脏组织的能力在这些鱼中是可遗传的。

  他们使用敲除模型和数量性状基因座分析测试了lrrc10的再生作用。lrrc10是一种小鼠和人类都有的心肌特有的神秘基因。他们发现lrrc10和三个DNA片段可能在心脏再生中发挥作用。

  “数量性状基因座分析是一种能够找出所有表面鱼DNA中哪一部分对心脏再生最为重要的方法,”伦敦大学学院的发育生物学家以及研究人员Yoshiyuki Yamamoto说,“我们已经在DNA中发现了三个区域,这些区域包含了造成心脏损伤后再生还是留疤差异的基因。”

  研究人员接下来想要找出他们确定的区域中哪些基因是心脏再生的关键性调节因子。

  “下一步是找出为什么表面鱼心脏可以再生,但是洞穴鱼不能,”Mommersteeg说,“在它们适应洞穴生活的时候发生了什么事情阻止它们重生自己的心脏?”

责编:李文瑶
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