Whitehead的一个研究小组已经发现了不同亚型肌细胞在协调组织再生过程中的重要作用。在11月22日的“自然”杂志上发表的一篇论文中，他们揭示了扁体中的一种肌纤维的亚型是触发启动再生程序的基因活性所必需的。值得注意的是，在没有这些肌肉的情况下，再生无法进行。他们报告说，另一种类型的肌肉是为再生组织提供适当的模式所必需的，例如形成一个头而不是两个。
“器官和组织再生的中心奥秘之一是，动物如何启动导致再生的所有细胞和分子步骤？资深作者Peter Reddien，怀特黑德研究所的成员，麻省理工学院生物学教授，霍华德休斯医学研究所的研究员。“我们通过揭示一个令人惊讶的分子程序来帮助回答这个问题，这个分子程序在一个肌肉细胞亚群内起作用，帮助建立损伤后适当组织再生所需的分子信息。
10多年来，Reddien和他的实验室已经研究了一种称为平面的小扁虫的再生基础的生物机制。这些蠕虫具有一些令人印象深刻的再生能力：当切成两片时，每片蠕虫可以再生成形成两个完整生物体所需的身体部位。在之前的研究中，Reddien的研究小组确定了一组始终在线的基因，称为位置控制基因（或称PCG），它们为细胞提供特定区域的指令 - 如一组GPS坐标 - 告诉细胞在哪里身体，因此，什么身体的一部分再生。有趣的是，PGCs在疟原虫肌细胞中有活性，提示肌肉在再生过程中可能起主要作用。
“这个发现提出了很多关于肌肉如何参与这个过程的问题，”Reddien说。
在平面人中，有一些肌肉细胞类型。例如，如果将蠕虫想象成简单的圆柱形管，则纵向肌肉纤维沿着管的长轴头对尾。也有圆形的纤维，它们垂直于纵向纤维，并且抱住管子的外圆周。
为了评估这些不同肌肉细胞类型在再生中的作用，第一作者Lucila Scimone和她的同事需要一种方法来选择性去除它们。 myoD是在纵向纤维中特异性发现的基因;当被抑制时，那些纤维不能形成。类似地，nkx1-1标记圆形纤维，当其功能减少时，它们不发展。使用这些基因作为分子手术刀，Scimone和她的合作者可以测试消除这些不同的肌肉群对再生的影响。
令人惊讶的是，当纵向纤维被移除时，结果是显着的：蠕虫可以正常生活，但是当受伤 - 例如头部被移除时，它们不能再生缺失的部分。
“这是一个了不起的结果 - 它告诉我们，这些纵向纤维对于从一开始就编排再生计划是必不可少的，”Reddien实验室科学家Scimone说。
研究人员深入研究发现，他们了解到当纵向纤维缺失时，两个关键基因的功能被破坏。这些被称为Notum和Follistatin的基因在组织损伤后分别以其在再生，控制头对尾决定和持续细胞增殖中的基本作用而闻名。
除了纵向纤维的这个重要作用外，研究团队还发现了圆形纤维的关键作用。当这些肌肉缺失时，平面人能够再生缺失的身体部位，但再生的是异常的图案 - 例如，两个头在一个生长物中再生，而不是一个。
这些结果强调了一个重要的，以前未被重视的肌肉 - 广为人知的收缩性质 - 在指导组织再生计划。怀特海研究人员将继续探讨不同肌细胞类型在疟原虫再生中的作用，并探讨其他具有再生能力的动物是否拥有类似的肌肉本地化程序来赋予位置信息。
Reddien说：“很难理解什么能够限制人类再生和修复伤口的能力，而又不知道什么机制能使一些动物如平面人员那样做得如此神奇。”
（选自《麦肯息讯》）