渦蟲體內驚人的成體幹細胞
渦蟲具有優異的再生能力，渦蟲的新胚細胞（neoblast）具有能夠以一個細胞再生出整隻渦蟲。美國密蘇里州的史道爾醫學研究中心的科學家利用單一細胞RNA定序技術分離出真正能夠再生整個個體的新胚細胞亞群，這些細胞都表現piwi與tetraspanin 1。這是科學家首次在動物成體中發現全能幹細胞。
再生始終是讓人類欽羨的夢想，從希臘神話赫克力斯十二偉業中砍掉頭顱不斷新生的九頭龍，到X戰警目前兩大扛壩子金剛狼與死侍，都有著現實人類沒有的超凡再生能力。這些創作體現了人類對於再生的驚嘆與渴望。
環繞在再生研究最核心的問題是參與重建身體受損器官的細胞從何而來。科學家對此有許多不同的理論。一般比較流行的說法是由原本就儲存在組織中的組織幹細胞分裂產生。組織幹細胞細胞是受到限制的幹細胞，它們在一定程度上可以不斷分裂，產生新的細胞。但是這些前驅細胞產生的新細胞只能分化成特定的組織。也因此神經前驅細胞就只能分化成神經元、星狀細胞、寡突膠質細胞，而不能分化成其他的細胞，例如肌肉或是骨骼。墨西哥鈍口螈（Ambystoma
mexicanum）在肢體再生時，由原本存在肌肉周圍的星狀細胞（肌肉幹細胞）分裂增生新的細胞，並且分化成新的肌肉細胞，用來修補受損傷的肌肉。
隨著誘導幹細胞技術的發展，科學家們逐漸接受了已完全分化的終端細胞在適當的訊號刺激之下，能夠被誘導成為幹細胞，並且認為去分化（dedifferentiation）的現象也可能在自然的再生過程中發生。科學家懷疑蠑螈肢體再生過程中關鍵的胚基細胞（blatema
cells）就是來自於已分化組織退分化而成的幹細胞群。儘管這樣的推測存在著爭議，但是可以確定的是，綠紅美東螈（eastern newt, Notophthalmus viridescens）的肢體再生中肌肉的修補是受損的多核肌肉束裂解成單核肌細胞，重新分裂再組建新的肌肉。
而渦蟲卻是例外一個極端。渦蟲具有非常強大的再生能力，不管橫切豎切，或是切分到極細小的片段，幾乎每一個片段都能夠重新再生，發育成新的個體。2011年，美國懷海德研究所的瑞登教授（ Peter
Reddien）所領導的研究團隊以巧妙的方式證明了渦蟲再生中，只需要僅僅一顆新胚細胞就足以再生出一個完整個個體。新胚細胞是存在在渦蟲體內的幹細胞。瑞登實驗室的科學家用適量的輻射線照射渦蟲，足以讓這隻渦蟲身上的所有細胞都逐漸凋亡，但是卻又不至於立刻死亡；接著他們從另外一隻渦蟲身上分離出不同種類的細胞，注射到瀕死的渦蟲身上。如果移植的細胞有能力再生，則這隻瀕死的渦蟲就能夠起死回生。移植到瀕死渦蟲的新胚細胞確實具有這樣的能力。換言之，渦蟲的再生是仰賴獨特成體幹細胞，這些細胞具有跟哺乳動物的胚胎幹細胞一樣完整的分化潛力，能夠分化成所有不同種類的細胞。哺乳動物的胚胎幹細胞只存在於胚胎發育早期很短的階段，但是渦蟲的新胚細胞是存在在已經成熟的渦蟲全身。
2011年瑞登的實驗雖然經典，卻衍伸出一個問題。渦蟲身上的新胚細胞儘管在型態與基因表現上有很多類似之處，但是卻不是完全相同的。因此下一個挑戰，就是如何從渦蟲身上的新胚細胞群中分離出真正的全能幹細胞。這一次，美國密蘇里州的史道爾醫學研究中心阿爾瓦拉多教授（ Alejandro Alvarado）實驗室運用目前最先進的單一細胞轉錄組定序的技術成功完成了這項任務。
他們首先篩選各種可能的分子標記，把新胚細胞分成兩大類，其中一群細胞表現高量的Piwi基因，另一群則無。科學家發現沒有表現piwi基因的新胚細胞並不具有再生整個個體的能力，於是把心力集中在表現Piwi的細胞上。他們把渦蟲中8000顆表現piwi的新胚細胞進行單一細胞的轉錄組分析。出乎意料地，他們能把這些細胞再細分成12組。其中的一組細胞除了表現piwi基因也表現tetraspanin 1基因，被稱為NB2細胞。
只需要一顆NB2細胞就能夠再生出一個完整的生物個體，也因此可以說就是真正的全能幹細胞。這是科學家首次發現成體全能幹細胞。另外一方面，tetraspanin 1作為全能幹細胞的分子標記也是非常意外的發現。Tetraspanin 1是一個膜蛋白，在之前的再生研究中並未發現扮演重要的角色。這次的發現或許能夠開啟一個再生研究的全新領域。
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